肠源性内毒素与脂肪肝

肠源性内毒素与

非酒精性脂肪性肝病福建省立医院消化内科林志辉2020/11/31非酒精性脂肪性肝病

(Nonalcoholicfattyliverdisease，NAFLD)是指除外过量饮酒和其他明确的损肝因素所致的，以弥漫性肝细胞大泡性脂肪变为主要特征的临床病理综合征。2020/11/32肝脂肪变脂肪性肝炎

肝硬化肝功能衰竭肝细胞癌

肝移植肝纤维化50%15%~30%3%PatrickL.AlternMedRev,2002,7:276-2915年存活率为67%,10年存活率为59%非酒精性脂肪肝的自然史2020/11/33NAFLD发病机制的两次打击理论初次打击——IR/游离脂肪酸（FFA）↑→脂肪肝二次打击

——氧应激/脂质过氧化、细胞因子→

坏死、炎症、纤维化2020/11/34

(intestinalendotoxemia，IETM)

可能是NAFLD发病机制之一。肠源性内毒素2020/11/35肠粘膜屏障的构成机械屏障

由肠上皮本身及其紧密连接、上皮基底膜、粘膜下固有层等组成。肠道的运动功能。生物屏障肠道细菌与肠粘膜粘附定植形成膜菌群。免疫屏障由分泌性免疫球蛋白(SlgA)、肠相关淋巴组织（GALT)、肝脏网状内皮细胞主要为Kupfer细胞(KC)等构成。化学屏障由胃肠道分泌的胃酸、胆汁、各种消化酶、溶菌酶等化学物质组成。2020/11/36肠源性内毒素血症的来源（1）肠道吸收内毒素增加：当肠粘膜屏障受到损害或肠道细菌过度繁殖时，就会有大量肠内毒素通过肠壁进入血循环，形成肠源性内毒素血症。（2）网状内皮系统功能损害：内毒素是革兰阴性（G-）细菌细胞壁外层的脂多糖，在正常情况下可小量、间歇地进入门脉系统，在肝内迅速被枯否细胞所清除。当枯否细胞功能受损时，即会导致内毒素血症。2020/11/37门脉中内毒素首先被KC所摄取，经KC处理后，避免了内毒素的直接和间接损伤。2020/11/38一．肠源性内毒素

在NAFLD发展过程中的形成机制1．小肠细菌过度生长（SIBO）与菌群移位

19世纪80年代就发现NASH是病态肥胖症患者空肠回肠旁路术患者的一个共同并发症，可应用甲硝唑治疗而逆转。空肠憩室病和通过14CO2胆汁酸呼气试验诊断为SIBO的患者中有较多的NASH发生。Wigg等报道在NAFLD中有50%的患者出现小肠细菌过度生长。半定量的内毒素分析显示在NAFLD老鼠模型中门静脉血清内毒素水平升高，提示可能由于肠道细菌过度生长等原因引起门静脉内毒素血症。2020/11/39一．肠源性内毒素

在NAFLD发展过程中的形成机制1．小肠细菌过度生长（SIBO）与菌群移位

在NAFLD动物模型中血清内毒素高、低水平的两组中，肝脏病理改变的程度也明显不同，内毒素高水平组的肝脏病理改变较重，提示内毒素与脂肪肝形成有关系。2020/11/310也有研究认为非酒精性脂肪肝炎(NASH)患者体循环内毒素含量并不比正常人高，但正常情况下门静脉内存在的微量内毒素就可能对已有脂肪变性的肝脏造成打击。2020/11/311NASH状态下发生SIBO的可能原因（1）神经-体液因素失调

肝脏功能损伤↓

神经-体液因素改变（交感N兴奋，副交感N抑制）

↓胃肠功能紊乱↓肠道菌群失调↓

SIBO2020/11/312NASH状态下发生SIBO的可能原因：（2）炎症介质参与胃肠道功能的调节

白介素-1、干扰素→抑制摄食中枢，食欲下降，反射性胃肠运动减弱；

PGE2、PAF→肠道运动功能异常，胃肠功能紊乱，移型性运动复合波(MMC)减弱或消失

↓小肠部内容物淤滞

↓SIBO2020/11/313NASH状态下发生SIBO的可能原因：（3）一氧化氮(NO)

肠道内许多类型细胞包括肠肌层神经元、血管内皮细胞、肠上皮、黏膜下炎症细胞（肥大细胞、巨噬细胞及多形核白细胞等）均可合成与分泌NO

↓抑制胃肠道平滑肌收缩

↓胃肠道运动障碍↓SIBO2020/11/314上述各种机制相互作用、互为因果，共同导致肠道菌群失调，SIBO发生。2020/11/315国外临床研究表明，肝细胞脂肪变性和脂肪性肝炎的潜在性危险因素是细菌过度生长，细菌过度生长可能促使NASH患者体内内源性乙醇产物和炎症因子增加,导致肝脏氧化应激的发生。在NASH动物模型中，SIBO在细菌移位发病机制中占主要地位，但是并非存在SIBO必然导致细菌移位，其他因素也可能对细菌移位起重要的作用。2020/11/3162．肠道黏膜通透性增高（1）缺血缺氧与肠黏膜损伤

在NASH等病理情况下，肠绒毛顶端容易发生缺血性损害，使得肠黏膜上皮水肿，上皮细胞膜及细胞间连接断裂，细胞坏死、脱落而形成溃疡，导致肠通透性增加，肠腔内细菌、内毒素通过增宽的肠壁渗透到血液循环、肠外组织和器官。2020/11/317（2）ET与肠黏膜损伤

ET是在细菌死亡或快速生长过程中释放出来。ET损伤肠黏膜上皮细胞线粒体和溶酶体，导致上皮细胞自溶；ET具有较强的拟交感神经作用，可引起肠血管收缩，使肠黏膜血量减少，肠组织缺血、缺氧，引起肠黏膜屏障功能下降；ET激活Kupffer细胞所产生的细胞因子和炎症介质又反过来加重肠黏膜屏障损害。ET可使谷氨酰胺酶活性降低,致使肠利用谷氨酰胺减少，造成肠能源不足，从而使肠黏膜受损。2020/11/318（3）炎症介质与肠黏膜损伤

在NASH时，多种原因致炎症介质包括TNF-α、NO、PAF、IL、IFN等大量产生并相互作用，造成肠黏膜屏障损伤，并易于出现细菌移位。2020/11/319（4）细胞凋亡与肠黏膜损伤

在肠上皮细胞生物学中，肠黏膜上皮细胞凋亡和细胞有丝分裂比率一致，以致于肠黏膜上皮细胞数量能够保持稳定，组织内环境能够维持稳态。肠上皮过度细胞凋亡可能导致肠上皮萎缩、损害、肠屏障功能异常从而发生肠道细菌移位。2020/11/3203．肝脏Kupffer细胞激活

高脂饮食NASH模型大鼠存在Kupffer细胞增多、激活，其原因可能有过氧化反应和ET上调Kupffer细胞内转录活化因子NF-κB，以及经过氧化修饰的低密度脂蛋白趋化巨噬细胞等。Kupffer细胞激活后,释放各种介质，引起肝细胞损伤。肝脏解毒功能降低，循环中ET水平增高，反过来加重肠黏膜屏障功能，形成瀑布反应。2020/11/321二．肠源性内毒素与NAFLD的关系1．内毒素对肝细胞的作用

肝细胞膜上有内毒素及脂多糖(LPS)类脂A的受体，内毒素可与其受体结合直接作用于肝细胞引起肝脏损害。2020/11/322多项研究显示脂肪肝时肝脏对LPS敏感性增加。

给肥胖脂肪性肝炎模型大鼠腹腔内注射小剂量内毒素，结果发现大鼠肝小叶内炎症加重并出现明显的坏死，而对正常大鼠则基本无异常，提示伴肥胖的脂肪性肝炎大鼠肝脏耐受内毒素的能力明显下降。范建高，徐正婕，王国良等．中华肝脏病杂志，2003，11：73-76．2020/11/323脂肪性肝病时，脂多糖(LPS)进入血液循环与内毒素结合蛋白(LBP)结合，形成复合体转运给KC膜表面受体CD14，经过细胞膜上多种Toll样受体(TLR),主要是TLR4相互识别后，激活KC，促进TNF-α等多种细胞因子和化学因子释放，引起肝脏的炎症损害。2020/11/3242．内毒素对自然杀伤T细胞(NKT)的作用

自然杀伤T细胞(NKT)可以调节促炎症(Th1)和抗炎症(Th2)免疫反应。

Th1Th22020/11/325在肥胖、瘦素缺乏的ob/ob老鼠中，高脂饮食引起肝脏先天免疫系统紊乱,肝脏NKT细胞数量减少。NKT细胞减少,促进肝脏Th1细胞因子产物增加，在接受LPS刺激后增加更明显，加重肝脏炎症。

LPS可能促进NKT细胞减少。而缺乏NKT细胞发育的个体对LPS的肝毒性非常敏感。2020/11/3263．细胞因子和炎症介质

内毒素引起的脂质过氧化不仅对肝细胞有直接毒性，还可通过激活KC使TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8等细胞因子和炎症介质及大量过氧化物的产生增加，从而使内毒素的作用放大。TNF-α在脂肪肝的发生发展中发挥着关键和核心的作用。TNF-α不仅能够介导内毒素的多种生物学作用，而且有诱生其他炎性细胞因子的协同作用。NAFLD肥胖患者外周血TNF-α、IL-1α与肝组织学改变严重程度有关，肝脏和血清中的TNF-α均有很大程度增加。2020/11/327SIBO、肠黏膜屏障损害通透性增高、细菌移位循环中ET水平↑ET激活Kupffer细胞合成、释放大量细胞因子和炎症介质肝损害、NASH肝纤维化、肝硬化2020/11/328三．NAFLD防治的新靶点由于肠源性内毒素血症可能是NAFLD和酒精性肝病（AFLD）共同的发病机制之一，从肠道入手治疗脂肪性肝病成为可能。采取治疗措施适当降低肠源性内毒素血症，将有助于预防脂肪肝的发生和发展。2020/11/329肠道粘膜保护剂促动力剂增强肠蠕动减少肠源性内毒素吸收的抗生素益生菌乳果糖......

对NAFLD有治疗作用？2020/11/330谷氨酰胺对非酒精性脂肪肝炎大鼠

肠黏膜屏障的保护作用方法32只SD大鼠随机分为正常对照组8只,给予普通饮食喂养;高脂饮食组24只,给予高脂饲料喂养,于8周末从高脂饮食组随机抽取8只大鼠处死作为单纯性脂肪肝组,剩余大鼠随机分为谷氨酰胺组、NASH组,谷氨酰胺治疗组在8周末加用谷氨酰胺灌胃。12周末处死所有大鼠,测定大鼠门静脉血浆中内毒素、腹主动脉血浆中D-木糖以及肠粘液中sIgA的水平,测定小肠组织匀浆中SOD的活性和MDA的含量,并测定大鼠血清中TG、TC、ALT、AST,HE染色观察肝脏病理改变。李生,吴万春,何池义，等。临床消化病杂志2008年第20卷第4期2020/11/3312020/11/3322020/11/333结论

谷氨酰胺可以通过降低肠黏膜通透性,增加肠道免疫功能,从而维持非酒精性脂肪肝炎的肠黏膜屏障功能,降低NASH时的肠源性内毒素血症,减慢NASH的进一步发展。2020/11/334全胃肠道促动力药物西沙比利、莫沙比利、伊托必利等可纠正胃肠动力障碍，减轻肠动力异常可能导致的小肠细菌过度生长。

有研究显示，非酒精性脂肪肝患者口-盲肠通过时间（OCTT）时间要比健康人显著延长，服用西沙比利4周后，OCTT明显缩短，体内内毒素水平明显降低，提示在肠运动功能紊乱和存在内毒素血症的非酒精性脂肪肝患者当中，恢复肠运动功能的同时可改善内毒素血症。2020/11/3352013.01。29study2:69outpatientswithTypeIIDM

tissue-specificexpressionof5HT-4receptorswasexaminedbyreversetranscriptase-polymerasechainreaction(RT-PCR).mosaprideplacebo

8weeksn=34n=352020/11/3362013.01。292020/11/3372013.01。29莫沙必利可以降低糖耐量异常者的空腹血糖，同时并不增加胰岛素的分泌，其机制可能与莫沙必利诱导骨骼肌中人葡萄糖转运蛋白4转运有关。NamJS，etal．Theeffectofmosapride(5HT-4receptoragonist)oninsulinsensitivityandGLUT4translocation［J］．DiabetesResClinPract，2010，87(3):329-3342020/11/338微生态调节剂包括医学益生菌、益生元及合生元，有助于恢复肠道微生态平衡，修复肠道菌膜屏障，抑制潜在致病菌过度生长，故具有一定的避免肠源性内毒素增加的作用。2020/11/339双歧杆菌保护肠粘膜，减少肠源性内毒素Source:AmJPhysiolRegulatoryIntegrativeCompPhysiol2008;295:1131-1137出血休克组(n=10)血浆内毒素pg/ml双歧杆菌粉预处理(n=10)双歧杆菌胶囊预处理(n=10)假性休克组(n=5)*P<0.01,与对照组组比较¶P<0.05,与双歧杆菌胶囊组比较*P<0.05,与对照组比较**P<0.01,与对照组比较受损微绒毛比例(%)#P<0.05,与假休克组比较##P<0.01,与假休克组比较出血性休克组(n=5)成年Sprague-Dawley小鼠连续7天分别喂食生理盐水、双歧杆菌粉(1010CFU/g)、双歧杆菌胶囊(109CFU/粒)，制成出血休克模型，3天后测定小鼠血清内毒素和肠粘膜绒毛膜情况2020/11/340益生菌对非酒精性脂肪肝模型大鼠胰岛素抵抗的影响

图6各组大鼠血浆内毒素益生菌对非酒精性脂肪肝模型大鼠胰岛素抵抗的影响叶金理，林志辉，等。待发表2020/11/341

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