肝硬化患者肠道屏障与细菌易位的关系 李佩波
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接蛋白表达量减少相反,血液中的紧密连接蛋白上升提示肠道 素水平较前明显减轻。长期饮酒使得肠道黏液层更利于细菌
通透性增加,例如血清中ZO -1 等紧密连接蛋白水平可以作为 生长,因此有饮酒习惯的肝硬化患者可能更易发生细菌易位。
评估肝硬化或肝癌进展以及评估肠道通透性的一个潜在的生 3. 2 抗菌肽分泌减少促进细菌易位 为了维持肠道屏障的功
仅少量进入血液循环,而这依赖于肠道的屏障功能。肠道的屏 展而来。目前,肝硬化的临床分期可分为代偿期和失代偿期,
障可分为几个组成部分:黏膜的机械屏障、肠道的免疫屏障、肠 代偿期患者常无明显症状,当进展为失代偿期时则常伴随多种
道分泌物的化学屏障以及肠道微生物的生物屏障[1]。它们组 威胁生命的并发症,包括自发性细菌性腹膜炎、肝性脑病以及
道通透性的作用与机械屏障有一定的相似性,是在机械屏障被 生理过程。
破坏后的另一种防止细菌通过的保障机制,但肝硬化患者细菌 3 分泌物的化学屏障与肝硬化
易位与血管屏障是否发生改变仍缺少相关研究。
3. 1 黏液蛋白(MUC)与肠道细菌的生长 肠道中的杯状细胞
1. 2 紧密连接蛋白在肝硬化时表达下降 Fouts 等[7]在胆管 可以向肠腔分泌MUC,主要成分为MUC2,黏液层可分为两层,
Association between intestinal barrier and bacterial translocation in patients with liver cirrhosis
, , ( , ’ , , LI Peibo QIN Fanbo GONG Jianping. Department of Infectious Diseases The People s Hospital of Xiushan County Chongqing 409900 ) China
: , Abstract Decompensated liver cirrhosis has various life - threatening complications such as spontaneous bacterial peritonitis hepatic en
, , cephalopathy and sepsis and the development of such complications is closely associated with bacterial translocation. Pathological bacterial , translocation in patients with liver cirrhosis is caused by the impairment of intestinal barrier function and thus bacteria can cross the intesti , nal barrier and enter the mesenteric lymph nodes or other sites. Therefore a better understanding of the association between intestinal barrier
酯 受体( X
farnesoid
X
receptor,FXR)是大量分布于肠道以及肝
道免疫屏障的维持似乎更为重要。例如,各种类型的CD4 + T 脏中的核内受体,胆汁酸是其天然配体,激活FXR 不仅能够减
阻止细菌与肠上皮直接接触。在黏液层的下方,是由肠上皮细 胞及上皮间的连接所构成的屏障,其中最为重要的即为上皮间 的紧密连接,它是由细胞间的多种紧密连接蛋白组成的复合 物,这些蛋白包括密闭蛋白(Claudin)、闭合蛋白(Occludin)和 小带闭合蛋白(zonula occludens,ZO)等,可以限制大于2 kD 的
细菌产物(如脂多糖、肽聚糖、细菌DNA 等)出现在肠系膜淋巴 疾病提供理论支持。本文主要阐述肝硬化时肠道屏障改变对
结或身体的其他部位,在健康或疾病状态下细菌易位扮演的角 细菌易位的促进作用及近年来的相关研究进展,分别讨论了肠
色各不相同。健康状态下,少量的细菌易位是一个正常的生理 道的机械屏障、免疫屏障、化学屏障以及生物屏障的组成及
物标志物。在肝硬化中,肠道中紧密连接蛋白表达下降由多种 能以及抵抗某些特定的病原菌,肠道中的潘氏细胞或肠上皮细
因素介导,如酒精以及酒精代谢产物乙醛可以降低肠道中的紧 胞会分泌多种抗菌物质,被称为抗菌肽,这些抗菌肽包括防御
密连接蛋白,肠道局部炎症因子如IFNγ、IL -6 和TNFα 等也可 素、导管素、C 型凝集素以及核糖核酸酶等,它们能够在结构或
等[8]发现,与健康人相比,肝硬化患者肠上皮中的Occludin 和 细菌滋生,大量肠道共生菌或有害菌定植于松散的黏液层中,
Claudin -1 表达量更少,且表达量与肝硬化患者的Child - Pugh 以MUC 的消耗作为生长能量来源在其中大量增殖,从而更易
评分、血液中内毒素水平等呈负相关,证实了紧密连接蛋白减 发生细菌易位。Hartmann 等[17]发现,饮酒能够使十二指肠中
李佩波,等. 肝硬化患者肠道屏障与细菌易位的关系
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分子(如细菌或脂多糖)从细胞旁途径通过。
具体特征为淋巴细胞激活增殖并向Th1 分化,而Th17 减少,这
除机械屏障外,Spadoni 团队[6]提出了肠道血管屏障的概 种促炎表型的免疫紊乱会导致肠道通透性的增加以及细菌易
念,它是由内皮细胞以及与其接触的肠上皮细胞和周细胞所组 位,进一步探索发现肠道菌群紊乱是这种免疫失衡发生的原
结扎和药物诱导的肝硬化小鼠模型中发现,急性肝损伤时细菌 外层与细菌相接触,内层与肠上皮相接触。健康状态下黏液层
易位增加是由于肠道对微生物的通透性增加,而肠道通透性的 的结构较为紧密,能够防止细菌与肠道微绒毛的直接接触。疾
改变伴随着肠道中紧密连接蛋白表达下降。Assimakopoulos 病状态会影响黏液层的“致密度”,使黏液层变得更加松散利于
成了一个共同的整体,用以维持适当的肠道通透性,健康状态 难以控制的全身感染等[3-4]。虽然这些并发症的发病机制尚
下能够允许营养物质或水吸收进入血液,又能防止肠道细菌或 不完全明确,但在肝硬化中的发生大多与细菌易位相关[5],因
细菌产物进入循环激活免疫反应。细菌易位是指活细菌以及 此,更好地解释细菌易位是如何发生的,将有助于为治疗这些
and bacterial translocation in liver cirrhosis can provide new theoretical support for the treatment of liver cirrhosis. This article discusses the
, , , , four major components of the intestinal barrier namely the mechanical barrier the immune barrier the chemical barrier and the biological , barrier as well as their changes during bacterial translocation.
: ; ; Key words liver cirrhosis bacterial translocation gastrointestinal microbiome
肠道是人类身体中既能与外界环境又能与体内血液循环 这种情况下细菌易位成为了一个有害于机体的病理过程。肝
相通的一个庞大器官,肠道内微生物在健康状态下不会进入或 硬化是临床常见的慢性进行性肝病,可由多种慢性肝脏疾病进
成,该团队发现在健康小鼠中这种屏障不允许大于70 kD 的颗 因。该研究将肝硬化时肠道免疫细胞的变化与肠道菌群这两
粒渗透,即便用大肠杆菌表达特殊的蛋白去穿透上皮机械屏障 个影响肠道屏障功能的因素联系起来,更加深刻地说明了肠道
后仍能被隔绝于血液循环之外,提示这种血管屏障对于维持肠 屏障功能的变化是由多个因素相互作用、相互促进的复杂病理
论了肠道屏障的 4 个主要构成成份,即肠道的机械屏障、免疫屏障、化学屏障、生物屏障,以及它们各自在肝硬化细菌易位时发生的
变化。
关键词:肝硬化; 细菌移位; 胃肠道微生物组 中图分类号:R575. 2 文献标志码:A 文章编号: ( ) 1001 - 5256 2019 08 - 1854 - 04
1854
临床肝胆病杂志第 卷第期 年月 , , 35 8 2019 8 J Clin Hepatol Vol.35 No.8 Aug.2019
肝硬化患者肠道屏障与细菌易位的关系
李佩波1,秦凡博2,龚建平2
(1 重庆市秀山县人民医院感染科,重庆409900; 2 重庆医科大学附属第二医院肝胆外科,重庆400010)
中性粒细胞等。潘氏细胞或中性粒细胞主要通过分泌抗菌肽 菌肽是肠道屏障的重要组成部分,它的减少能够促进肝硬化动
等物质以中和毒素或直接杀灭有害菌维持免疫屏障,B 淋巴细 物的细菌易位。Wang 等[19]用中链脂肪酸处理猪空肠上皮细胞
胞则主要通过分泌免疫球蛋白IgA 阻止共生菌越过肠道屏 系后,发现上皮细胞产生β - 防御素1、2 的数量增多,使得该细
障。 [2] Tsiaoussis 等[13]观察了健康人群、肝硬化代偿或失代偿 胞系肠道屏障功能增强,从而能够有效抵抗大肠杆菌穿透上
患者肠道相关淋巴组织中B 淋巴细胞的数量,发现各组之间不 皮,由此也说明了抗菌肽在维持肠道屏障中的重要作用。法尼
存在明显的差异,因此,相较于B 淋巴细胞,T 淋巴细胞对于肠
Байду номын сангаас
过程,对于维持基本的宿主免疫十分重要[2]。在某些疾病状态 功能。
下,由于肠道屏障功能降低以及肠道菌群紊乱等原因,更多的 1 黏膜的机械屏障与肝硬化
细菌出现在肠道以外的其他部位,使免疫系统过度激活并释放 1. 1 肠道的机械屏障和血管屏障 肠道的机械屏障包括3 个
大量炎症因子,在抵抗这些细菌的同时又会加重疾病的进展, 部分:肠腔内的黏液层、肠腔上皮细胞层以及细胞与细胞间的
连接。黏液层主要成分为肠道杯状细胞所分泌的糖蛋白,可以
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摘要:失代偿期肝硬化常并发多种威胁生命的并发症,如自发性细菌性腹膜炎、肝性脑病、脓毒症等,而肝硬化并发症的发生与
细菌易位有着密切的关系。 肝硬化患者发生病理性细菌易位的原因在于肠道屏障功能受损,导致细菌能够穿越肠道屏障进入肠系
膜淋巴结或其他部位。 因此,更好地理解肝硬化时肠道屏障与细菌易位的关系,将会为肝硬化的治疗提供新的理论支持。 主要讨
少是肝硬化患者疾病进展、肠道通透性增加的一个重要原因。 的MUC 分泌增多导致黏液层变厚,细菌更易生长其中,引起更
另外,最近一些研究[9-11]表明,血液中的紧密连接蛋白水平能 加明显的细菌易位。随后,研究者又将MUC2 敲除,发现小鼠
够很好地评估肝硬化患者肠道通透性的高低,与肠道中紧密连 经过酒精饲养后细菌易位、小肠中的菌群紊乱以及血液中内毒
以影响紧密连接蛋白的表达[12]。
功能上破坏细菌的细胞膜成分,从而达到广谱的抗菌作用。
2 肠肝的免疫屏障与肝硬化
Teltschik 等[18]使用肝硬化动物模型研究发现,相较于未发生细
肠道是人体中最为庞大的免疫器官,包含参与免疫反应的 菌易位的大鼠,发生了细菌易位的大鼠肠道中潘氏细胞产生
各种类型的白细胞,如T 淋巴细胞、B 淋巴细胞、潘氏细胞以及 α - 防御素5、6 的能力下降,表明肠道中潘氏细胞所分泌的抗