肠源性内毒素与脂肪肝课件.ppt

1、福建省立医院消化内科福建省立医院消化内科 林志辉林志辉非酒精性脂肪性肝病(Nonalcoholic fatty liver disease，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。肝脂肪变肝脂肪变脂脂肪性肝炎肪性肝炎 肝硬化肝硬化肝肝功能功能衰竭衰竭肝细胞癌肝细胞癌 肝肝移植移植肝肝纤纤维化维化50%50%15%30%3%3%Patrick L.Altern Med Rev,2002,7:276-2915 年 存 活 率 为年 存 活 率 为67%,10年存活年存活率为率为59%非酒精性脂肪肝的自然史非酒精性脂肪肝的自然史

2、NAFLD发病机制的两次打击理论 初次打击初次打击 IR/游离脂肪酸（游离脂肪酸（FFA）脂肪肝脂肪肝 二次打击二次打击 氧应激氧应激/脂质过氧化、细胞因子脂质过氧化、细胞因子 坏死、炎症、纤维化坏死、炎症、纤维化 (intestinal endotoxemia，IETM)可能是NAFLD发病机制之一。肠源性内毒素肠源性内毒素肠粘膜屏障的构成 机械屏障机械屏障 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Ku

3、pfer细 胞(KC)等构成。化学屏障化学屏障 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。肠源性内毒素血症的来源（1 1）肠道吸收内毒素增加：）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：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。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。一肠源性内毒素一肠源性内毒素在在

4、NAFLDNAFLD发展过程中的形成机制发展过程中的形成机制 1 1小肠细菌过度生长（小肠细菌过度生长（SIBOSIBO）与菌群移位）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。一肠源性内毒素一肠源性内毒素在在NAFLDNAFLD发展过程中的

5、形成机制发展过程中的形成机制 1 1小肠细菌过度生长（小肠细菌过度生长（SIBOSIBO）与菌群移位）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。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。NASH状态下发生SIBO的可能原因（1）神经-体液因素失调 肝脏功能损伤肝脏功能损伤 神经神经-体液因素改变（交感体液因素改变（交感N兴奋，副交感兴奋，副交感N抑抑制）制）胃肠功能紊乱胃肠

6、功能紊乱 肠道菌群失调肠道菌群失调 SIBONASH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 SIBONASH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 SIBO 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

7、。国外临床研究表明，肝细胞脂肪变性和脂肪性肝国外临床研究表明，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，炎的潜在性危险因素是细菌过度生长，细菌过度细菌过度生长可能促使生长可能促使NASH 患者体内内源性乙醇产物和患者体内内源性乙醇产物和炎症因子增加炎症因子增加,导致肝脏氧化应激的发生。导致肝脏氧化应激的发生。在在NASH 动物模型中，动物模型中，SIBO 在细菌移位发病机在细菌移位发病机制中占主要地位，但是并非存在制中占主要地位，但是并非存在SIBO 必然导致必然导致细菌移位，其他因素也可能对细菌移位起重要的细菌移位，其他因素也可能对细菌移位起重要的作用。作用。2 2肠道黏膜通

8、透性增高肠道黏膜通透性增高 （1）缺血缺氧与肠黏膜损伤）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。（2）ET与肠黏膜损伤与肠黏膜损伤 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

9、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。Kupffer 细胞激活后,释放各种介质，引起肝细胞损伤。生物屏障 肠道细菌与肠粘膜粘附定植形成膜菌群。肝脏功能损伤胃肠病学和肝病学杂志 年 6 月第 21 卷第 6 期移型性运动复合波(MMC)减弱或消失LPS可能促进NKT 细胞减少。Altern Med Rev,2002,7:276-291肠源性内毒素与非酒精性脂肪性肝病NAFLD中肠源性内毒素血症与肠道菌群的关系？(intestinal endotoxemia，IETM)（2）网状内皮系统功能损害：（3 3）炎症介质与肠黏膜损伤）炎症介质

10、与肠黏膜损伤 在NASH时，多种原因致炎症介质包括TNF-、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。（4 4）细胞凋亡与肠黏膜损伤）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。3 3肝脏肝脏KupfferKupffer细胞激活细胞激活 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N

11、F-B，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。二肠源性内毒素与NAFLD的关系 1 1内毒素对肝细胞的作用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。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伴肥胖的脂肪性肝炎大鼠肝脏耐受内

12、毒素的能力明显下降。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 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，激活激活KCKC，促进，促进TNF-TNF-等多种细胞因子和化学因子释放，等多种细胞因子和化学因子释放，引起肝脏的炎症损害。引起肝脏的炎症损害。2 2内毒素对自然杀伤内毒素对自然杀伤T T细胞细胞(NKT)(NKT)的作用的作用 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

13、。Th1Th2 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可能促进可能促进NKT 细胞减少。而缺乏细胞减少。而缺乏NKT细胞发细胞发育的个体对育的个体对LPS的肝毒性非常敏感。的肝毒性非常敏感。3 3细胞因子和炎症介质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-、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-TNF-在脂肪肝的发生发

14、展中发挥着关键和核心的作用。在脂肪肝的发生发展中发挥着关键和核心的作用。TNF-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-、IL-1与肝组织学改变严重程度有关，肝脏和血清中的TNF-均有很大程度增加。SIBO、肠黏膜、肠黏膜屏障损害通透屏障损害通透性增高、细菌性增高、细菌移位移位循环中循环中ETET水平水平ET 激活激活Kupffer 细胞合成、释放细胞合成、释放大量细胞因子和大量细胞因子和炎症介质炎症介质肝损害、肝损害、NASH肝纤维化、肝硬化肝纤维化、肝硬化三三NAFLDNAFLD防治的新靶点防治的新靶点 由于肠源性内毒素血

15、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，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。将有助于预防脂肪肝的发生和发展。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.对对NAFLDNAFLD有治疗作用？有治疗作用？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

16、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 M DA的含量,并测定大鼠血清中 TG、TC、ALT、AST,H E 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 年第 20卷第 4期 结论结论 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。全胃肠道促动力药物全胃肠道促

17、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。.01。29study2:69 outpatients with Type II DM tissue-specific expression of 5HT-4 receptors was examined by reverse transcriptase

18、-polymerase chain reaction(RT-PCR).mosaprideplacebo 8 weeksn=34 n=35 .01。29 .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。Nam JS，et alThe effect of mosapride(5HT-4 receptor agonist)on insulin sensitivity and GLUT4 translocationJDiabetes Res Clin Pract，87(3):329-334 微生态调节剂微生态

19、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。双歧杆菌保护肠粘膜，减少肠源性内毒素双歧杆菌保护肠粘膜，减少肠源性内毒素Source:Am J Physiol Regulatory Integrative Comp Physiol ;295:1131-1137出血休克组出血休克组(n=10)血浆内毒素血浆内毒素pg/ml双歧杆菌粉预处理双歧杆菌粉预处理(n=10)双歧杆菌胶囊预处理双歧杆菌胶囊预处理(n=10)假性休克组假性休克组 (n=5)*P0.01,与对照组组比较与对照组组比较P0.05,

20、与双歧杆菌胶囊组比较与双歧杆菌胶囊组比较*P0.05,与对与对照照组组比比较较*P0.01,与对照组比较与对照组比较受损微绒毛比例受损微绒毛比例(%)#P0.05,与与假休克假休克组组比比较较#P0.01,与假休克组比较与假休克组比较 出血性休克组出血性休克组 (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益生菌对非酒精性脂肪肝模型大鼠胰岛素抵抗的影响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

21、肝模型大鼠胰岛素抵抗的影响 叶金理，林志辉，等。待发表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。LPS可能促进NKT 细胞减少。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NO12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 M DA的含量,并测定大鼠血清中 TG、TC、ALT、AST,H E 染色观察 肝脏病 理改变。12周末处死所有大鼠,测定大鼠门静脉

22、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 M DA的含量,并测定大鼠血清中 TG、TC、ALT、AST,H E 染色观察 肝脏病 理改变。神经-体液因素改变（交感N兴奋，副交感N抑制）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。可直接灭活内毒素，并通过其酸性代谢产物促进肠蠕动，加快肠道细菌及毒素的排出。门脉中内毒素首先被KC所摄取，

23、经KC处理后，避免了内毒素的直接和间接损伤。01,与假休克组比较胃肠功能紊乱ET 激活Kupffer 细胞合成、释放大量细胞因子和炎症介质动物实验结果与人群中情况是否相符？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膜下固有层等组成。Kupffer 细胞激活后,释放各种介质，引起肝细胞损伤。IR/游离脂肪酸（FFA）脂肪肝有研究显示，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

24、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。乳果糖 可直接灭活内毒素，并通过其酸性代谢产物促进肠蠕动，加快肠道细菌及毒素的排出。乳果糖降低非酒精性脂肪性肝炎患者肠道通透性及血清内毒素水平 方法：健康正常成人 30 例作为正常对照组(A 组)，非酒精性脂肪性肝炎共 60 例，随机分为 NASH 对照组(B 组)和乳果糖干预组(C 组)各 30 例，其中 C 组给予乳果糖(10 mL/d)进行干预。检测：血清内毒素、二胺氧化酶（DAO）、D-乳酸及 ALT 的浓度。干预 4 周后，再次检测 B、C 两组的血清内毒素、二胺氧化酶、

25、D-乳酸及 ALT 的浓度。杨林辉，刘国栋，谭朝霞，陈东风。胃肠病学和肝病学杂志 年 6 月第 21 卷第 6 期 结论：NASH 患者血清内毒素水平及肠道通透性增高，乳果糖可降低 NASH 患者肠道的通透性及血浆内毒素水平。其他调节肠道微生态的药物其他调节肠道微生态的药物 熊去氧胆酸、胆宁片等利胆剂（胆汁可抑制肠道内许多细菌的生长）；选择性肠道脱污剂可减少肠道革兰阴性杆菌过度繁殖，缩小肠道内毒素池水平，从而减少细菌移位，降低感染及内毒素血症的发生率。问问 题题 肠源性内毒素在NAFLD的发病中孰因孰果？NAFLD中肠源性内毒素血症与肠道菌群的关系？动物实验结果与人群中情况是否相符？哪些措施具有效性、安全性、经济性？小小 结结 研究肠源性内毒素血症在非酒精性脂肪肝中的作研究肠源性内毒素血症在非酒精性脂肪肝中的作用，将指导我们采取适当治疗措施降低肠源性内用，将指导我们采取适当治疗措施降低肠源性内毒素，或保护肝细胞免受内毒素的损害，有助于毒素，或保护肝细胞免受内毒素的损害，有助于预防脂肪肝的发生和发展。预防脂肪肝的发生和发展。