李朝政, 黃曉巍, 張澤鵬, 石妍玉, 陳 穎
(1. 長春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院心病中心,吉林 長春 130021;2. 長春中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院中藥藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)室,吉林 長春 130117;3. 長春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院實(shí)驗(yàn)中心,吉林 長春 130021)
動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS) 是指由于脂質(zhì)和復(fù)合糖類異常積聚于動(dòng)脈內(nèi)壁,導(dǎo)致動(dòng)脈硬化和繼發(fā)病變的慢性代謝性炎癥性疾病,通??稍斐裳芄芮蛔枞颡M窄,使心肌細(xì)胞缺氧缺血,進(jìn)而引發(fā)各種心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),CVD 已成為全球疾病原因死亡首位,而AS 發(fā)病初期隱匿性強(qiáng),一旦急性發(fā)病,則存在高致死率和高致殘率風(fēng)險(xiǎn),且遷延難愈,給患者家庭和社會(huì)帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),目前已經(jīng)成為重大公共衛(wèi)生問題[2-3]。因此干預(yù)AS 是減少CVD 發(fā)生的關(guān)鍵。
腸-肝軸是指腸道和肝臟之間通過肝腸循環(huán)進(jìn)行物質(zhì)交換而形成的雙向通道,可以通過影響代謝物、膽汁酸(bile acids,BAs)、脂質(zhì)和炎癥因子等調(diào)控肝臟及腸道功能[4-5]。近年來,隨著研究的深入,越來越多的代謝物和菌群被發(fā)現(xiàn)在AS 發(fā)生發(fā)展中起重要作用,而腸-肝軸作為這些代謝物和菌群的合成和工作場(chǎng)所,也被認(rèn)為是AS 的調(diào)控樞紐[6]。目前國內(nèi)外關(guān)于腸-肝軸在AS 發(fā)生發(fā)展中作用的綜述報(bào)道較少,現(xiàn)結(jié)合近年來相關(guān)研究,從多角度論述腸-肝軸在AS 發(fā)生發(fā)展中的作用。
AS 的發(fā)生是由多種因素共同作用的結(jié)果,其發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明,目前主要有脂質(zhì)代謝紊亂學(xué)說、炎癥反應(yīng)學(xué)說、血流動(dòng)力學(xué)學(xué)說、內(nèi)皮細(xì)胞損傷學(xué)說、氧化應(yīng)激學(xué)說和胞葬學(xué)說等[7-8]。流行病學(xué)研究[9]顯示:年齡、性別、遺傳、吸煙、飲酒、肥胖、糖尿病、高血壓和高脂血癥等因素都可能導(dǎo)致或加速AS 的發(fā)生發(fā)展。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究[10]顯示:AS 是由內(nèi)皮細(xì)胞激活啟動(dòng),隨后發(fā)生脂質(zhì)、纖維成分和鈣化的累積,進(jìn)而引起血管狹窄和激發(fā)炎癥反應(yīng)等,最終造成斑塊破裂,甚至發(fā)生心血管不良事件。AS 的病理過程主要是在機(jī)械刺激和物理因素等作用下,血管內(nèi)皮功能受損,調(diào)節(jié)血管張力和炎癥反應(yīng)能力下降,使血管內(nèi)膜脂質(zhì)沉積;經(jīng)氧化修飾的低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)激活免疫反應(yīng),誘導(dǎo)平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等分泌黏附分子和趨化因子,導(dǎo)致細(xì)胞增殖和聚集并附著在血管內(nèi)皮上,進(jìn)入血管壁,并轉(zhuǎn)化為巨噬細(xì)胞;巨噬細(xì)胞吞噬大量膽固醇,又促使炎癥細(xì)胞由血管內(nèi)皮進(jìn)入內(nèi)膜,介導(dǎo)膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)以加快清除過程,并逐漸轉(zhuǎn)為泡沫細(xì)胞;泡沫細(xì)胞通過釋放生長因子和細(xì)胞因子等進(jìn)一步刺激血管平滑肌細(xì)胞向內(nèi)膜遷移,造成膠原纖維增生和內(nèi)膜分裂,并轉(zhuǎn)化為脂質(zhì)條紋。當(dāng)巨噬細(xì)胞清除膽固醇的能力不足時(shí),會(huì)發(fā)生凋亡,并迫使膽固醇進(jìn)一步沉積于血管壁,最終形成AS 斑塊[11]。因此AS 可能是由多個(gè)機(jī)制共同作用所致。腸-肝軸作為近年來的研究熱點(diǎn),其在 AS 中的作用也受到廣泛關(guān)注。
1998 年MIYAKE 等[12]首次提出了腸-肝軸的概念。肝臟和腸道由于具有相同的胚胎起源,因此存在較多解剖和功能上的聯(lián)系。肝臟作為人體最大的代謝器官和解毒中心,可以分解并代謝機(jī)體內(nèi)的營養(yǎng),防止有害物質(zhì)進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。肝臟具有雙重供血系統(tǒng),其中門靜脈系統(tǒng)所占百分率為75%,肝動(dòng)脈所占百分率為25%。腸道是機(jī)體最大的免疫器官,其免疫功能占全身免疫功能的70%,腸道中的營養(yǎng)成分、細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物等物質(zhì)經(jīng)門靜脈進(jìn)入肝臟,而肝臟中的物質(zhì)則經(jīng)膽道系統(tǒng)進(jìn)入腸道[13]。
腸道黏膜屏障作為人體抵御外界環(huán)境的首道防線,能夠通過腸道內(nèi)的大量微生物——腸道菌群的作用,有效地抑制腸道中多種有害物質(zhì)侵襲,減少外源致病菌侵入,避免機(jī)體受到外源微生物的侵害[14]。同時(shí),腸道菌群又能夠促進(jìn)短鏈脂肪酸(short chain fatty acids,SCFAs) 和BAs 等一些必需化合物的產(chǎn)生,加快營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,促使胃腸系統(tǒng)的成熟和免疫系統(tǒng)的形成,是必不可少的代謝器官[15]。肝臟可以識(shí)別并清除機(jī)體內(nèi)毒素,維持免疫穩(wěn)態(tài)以保護(hù)機(jī)體[16]。肝臟合成的BAs 和其他生物活性物質(zhì)會(huì)分泌至小腸上部,然后沿著空腸、回腸和結(jié)腸下行,腸道菌群則在此過程中代謝內(nèi)源性BAs 和外源性其他物質(zhì),再通過門靜脈吸收入血后,重新流返至肝臟內(nèi),循環(huán)往復(fù)[17]。因此,肝臟通過膽道釋放BAs 和生物活性物質(zhì)影響腸道,腸道可通過腸道菌群影響肝臟,以共同維持機(jī)體健康。而腸道與肝臟用來交換物質(zhì)的雙向通道即為腸-肝軸。
3.1 腸道菌群腸道菌群并非與生俱來的,而是隨著胎兒出生從環(huán)境中獲得的微生物伙伴,并隨著人體成長,菌群的種類和結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定,并伴隨終生,可認(rèn)為腸道菌群是機(jī)體后天獲得的第二基因組。腸道菌群與宿主相互依存并相互制約,維持動(dòng)態(tài)平衡,而這種平衡易受到外界環(huán)境的干擾或宿主生活方式改變的影響。當(dāng)腸道菌群的組成發(fā)生改變時(shí),宿主體內(nèi)的物質(zhì)代謝和免疫反應(yīng)等亦會(huì)受到影響,造成脂質(zhì)代謝紊亂和炎癥反應(yīng)加劇等,進(jìn)一步引起肥胖、胃腸炎和CVD 等多種疾病的發(fā)生發(fā)展[18]。研究[19]顯示:腸道菌群與AS 關(guān)系密切,AS 患者體內(nèi)的擬桿菌、乳酸桿菌、普氏桿菌和糞桿菌等對(duì)機(jī)體有益的益生菌豐度較低,腸桿菌科、摩爾梭菌和產(chǎn)氣腸桿菌等對(duì)機(jī)體有害的致病菌豐度則相對(duì)較高。
研究[20]顯示:腸道菌群可以代謝膳食纖維并生成SCFAs,SCFAs 主要包括乙酸、丙酸和丁酸。其中,乙酸是細(xì)菌發(fā)酵的產(chǎn)物,大部分乙酸能夠吸收入血,進(jìn)入肝臟代謝,成為脂質(zhì)和膽固醇合成的能源。丙酸是擬桿菌門的產(chǎn)物,能夠抑制3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A(3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-CoA,HMG-CoA) 還原酶活性而減少膽固醇合成。丁酸是厚壁菌門的代謝產(chǎn)物,只有少部分丁酸通過門靜脈進(jìn)入體循環(huán),維持腸道菌群的穩(wěn)態(tài)和保護(hù)腸道屏障,同時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)體脂質(zhì)代謝及炎癥反應(yīng)等相關(guān)基因的表達(dá)。研究[21]證實(shí):經(jīng)丁酸鹽預(yù)處理的小鼠,其主動(dòng)脈弓處AS 斑塊較其他小鼠,斑塊面積減少50%,抑制了氧化LDL 的吸收并減少斑塊內(nèi)泡沫細(xì)胞的形成[21]。同時(shí),SCFAs 除可以通過激活G 蛋白偶聯(lián)受體 (G protein-coupled receptor, GPCR) 和抑制組蛋白脫乙基酶(histonedeacetylase,HDAC)2 條途徑抑制炎癥反應(yīng),還能夠通過干擾包括絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK) 蛋白在內(nèi)的關(guān)鍵信號(hào)蛋白激活發(fā)揮其抗炎作用[22]。因此,腸道菌群可以通過影響SCFAs 的生成來調(diào)節(jié)膽固醇合成和脂質(zhì)代謝及炎癥反應(yīng)等,從而抑制或延緩AS 的發(fā)生發(fā)展[23]。
腸道菌群還可將直接飲食攝入或間接生成的膽堿、 甜菜堿和肉堿類等轉(zhuǎn)化為三甲胺(trimethylamine,TMA),TMA 經(jīng)門脈循環(huán)進(jìn)入肝臟并被黃素單加氧酶(flavin-co ntaining mo nooxy genases, FMOs) 氧化生成氧化三甲胺(Trimethylamine N-oxide,TMAO)[24]。TMAO 是一種腸源性的菌群相關(guān)代謝產(chǎn)物,具有疏水和親水雙重基團(tuán),其生成量與人類腸道菌群種類有關(guān),普氏菌屬豐度高的腸道菌群相比擬桿菌屬豐度高的腸道菌群中TMAO 水平更高[25]。研究[26]顯示:TMAO 水平與AS 斑塊負(fù)荷存在明顯的量效關(guān)系,TMAO 通過上調(diào)巨噬細(xì)胞清道夫受體A1(scavenger receptor class-A1,SR-A1)和脂肪酸轉(zhuǎn)位酶(fatty acid translocase,F(xiàn)AT)表達(dá),加強(qiáng)對(duì)氧化型LDL 的吞噬,促進(jìn)泡沫細(xì)胞的形成,加速AS 的發(fā)展;還能夠通過抑制膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)(reverse cholesterol transport,RCT),調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的活性和穩(wěn)定性,增加泡沫細(xì)胞的生成,加劇AS的形成。研究[27]顯示:TMAO 水平升高能夠促進(jìn)諸如白細(xì)胞介素1(interleukin-1,IL-1)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等炎癥因子水平升高,還能上調(diào)細(xì)胞熱休克蛋白(heat shock protein,HSP)表達(dá),尤其是HSP70 蛋白的表達(dá)。機(jī)體對(duì)HSP70 的自身免疫是AS 的起始階段,HSP70 高表達(dá)會(huì)導(dǎo)致巨噬細(xì)胞異常活化,促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞中黏附分子合成,從而促進(jìn)泡沫細(xì)胞形成,并加劇AS 的進(jìn)展。
血液中30%的代謝物來自腸道,一旦腸道微生態(tài)失衡,有害菌即會(huì)驟升,并釋放出大量有毒物質(zhì),破壞腸道屏障和免疫系統(tǒng),增加機(jī)體患肥胖和糖尿病等的風(fēng)險(xiǎn),而上述風(fēng)險(xiǎn)是發(fā)生AS 的高危因素[28]。同時(shí),腸道菌群還能將食物中的苯丙氨酸代謝為苯乙酰谷氨酰胺,從而影響血小板的活性和凝血功能, 促進(jìn)血栓形成, 加快AS 的發(fā)生發(fā)展[29]。
3.2 BAs 代謝BAs 被譽(yù)為人體的清潔劑,能夠分解體內(nèi)多余的脂質(zhì)和脂肪,并抑制機(jī)體的炎癥反應(yīng)。BAs 不僅是簡(jiǎn)單的酯化劑,而且還是強(qiáng)大的信號(hào)分子,其通過與不同的核激素受體結(jié)合,在腸道和全身水平的代謝及信號(hào)通路中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用[30]。
在肝臟中由膽固醇合成的BAs,其在體內(nèi)主要通過經(jīng)典和替代2 種途徑來代謝膽固醇。經(jīng)典途徑:膽固醇-7α-羥化酶(cholesterol-7α-hydroxylase,CYP7A1)將膽固醇催化生成7α-羥基膽固醇,再催化生成膽酸(cholic acid,CA) 和鵝去氧膽酸(chenodeoxycholic acid,CDCA) 等初級(jí)BAs。人體中75%以上的BAs 由該途徑產(chǎn)生;替代途徑:甾醇-27-羥化酶催化生成CDCA。同時(shí),由于BAs的化學(xué)結(jié)構(gòu)既有疏水的甾環(huán),又有親水的羥基或氨基酸側(cè)鏈。此兩性結(jié)構(gòu)使得BA 具有洗滌劑性質(zhì)便于形成膠束,促進(jìn)小腸中脂類的消化吸收。但在BAs 被排泄至十二指腸之前,需要通過與甘氨酸或?;撬峤Y(jié)合增加其溶解度, 形成?;悄懰幔╰aurocholic acid, TCA)、 甘氨鵝脫氧膽酸(glycine chenodeoxycholic acid,GCDCA)、甘氨膽酸(glycocholic acid,GCA) 和?;蛆Z去氧膽酸(taurine chenodeoxycholic acid,TCDCA) 等。上述物質(zhì)結(jié)合BAs 后,被釋放到腸中。在擬桿菌、梭菌、真桿菌和乳酸桿菌等多種菌群調(diào)控的膽鹽水解酶作用下代謝分解為非結(jié)合BAs,在回腸部被吸收至腸上皮細(xì)胞,然后通過門靜脈供應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)再至肝臟[31]。
研究[32]顯示:BAs 代謝與AS 進(jìn)程密切相關(guān)。健康人體內(nèi)每天會(huì)經(jīng)歷5~7 個(gè)肝-腸循環(huán),降解體內(nèi)多余的膽固醇,抑制AS 形成,而AS 患者體內(nèi)BAs-菌群宿主代謝軸處于紊亂狀態(tài)。關(guān)鍵酶的活性降低和缺失及肝細(xì)胞受損等原因可致BAs 合成減少,引起大量的膽固醇和代謝產(chǎn)物等在體內(nèi)積聚,從而引起B(yǎng)As 代謝紊亂[33]。
BAs 還參與調(diào)節(jié)腸道菌群的組成,并通過腸-肝軸影響AS 的發(fā)展。BUSTOS 等[34]發(fā)現(xiàn):腸道菌群的BAs 抵抗依賴于菌株類別和BAs 水解酶的活性,革蘭陽性菌比革蘭陰性菌更為敏感,而BAs 水解酶對(duì)腸道內(nèi)細(xì)菌的定植和生長很重要。DEVKOTA 等[35]發(fā)現(xiàn):由高乳脂飲食喂養(yǎng)白細(xì)胞介素10(interleukin-10,IL-10)-/-小鼠可促進(jìn)牛磺酸結(jié)合BAs 的合成和沃氏嗜膽菌的生長。肝臟損傷后BAs 的分泌減少會(huì)導(dǎo)致小腸中菌群過度生長,而結(jié)腸中BAs 水平明顯降低,這與回腸的重吸收有關(guān),有利于細(xì)菌定植和BAs代謝。ISLAM 等[36]發(fā)現(xiàn):經(jīng)CA 喂養(yǎng)的大鼠,其糞便中總BAs 水平明顯高于對(duì)照組大鼠,總細(xì)菌數(shù)與CA 水平成反比;厚壁菌門相對(duì)豐度升高,擬桿菌門相對(duì)豐度降低,其他菌門幾乎消失。
BAs 還是重要的內(nèi)分泌信號(hào)分子,可以通過激活法尼醇X 受體(farnesoid X receptor,F(xiàn)XR) 和Takeda G 蛋白偶聯(lián)受體5 (Takeda G proteincoupled receptor 5,TGR5) 等因子,從而調(diào)節(jié)脂質(zhì)、葡萄糖和能量代謝,并抑制炎癥反應(yīng),參與免疫應(yīng)答,構(gòu)成機(jī)體代謝的基礎(chǔ)[37]。FXR 和TGR5均可通過抑制核因子κB (nuclear factor- κB,NF-κB)依賴性炎癥介質(zhì)釋放,從而改善AS。CHIANG 等[38]發(fā)現(xiàn):肝臟FXR 通路可以抑制BAs的合成,而腸道FXR 則可改善肥胖和肝脂肪變性等代謝性疾病。HALKIAS 等[39]發(fā)現(xiàn):TGR5 能夠被BAs 激活,促進(jìn)蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)磷酸化和上調(diào)鈣離子濃度,進(jìn)而促進(jìn)內(nèi)皮型一氧化氮合成酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)磷酸化,誘導(dǎo)一氧化氮的產(chǎn)生,其可舒張血管、抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖和血小板聚集內(nèi)皮細(xì)胞的黏附,進(jìn)而發(fā)揮抗AS 的特性。
3.3 脂質(zhì)代謝脂質(zhì)代謝異常是 AS 的重要危險(xiǎn)因素。脂質(zhì)代謝過程可分為外源性代謝途徑、內(nèi)源性代謝途徑和RCT 3 種途徑。其中外源性代謝途徑是人體獲取外源性膽固醇的主要方式,而內(nèi)源性代謝途徑和RCT 則是人體獲取外源性膽固醇后在體內(nèi)代謝的過程。研究[40]顯示:LDL 的絕對(duì)值和總持續(xù)時(shí)間與AS 患病風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)關(guān)系。內(nèi)源性代謝途徑主要研究LDL 的代謝情況。RCT 是以高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)為載體將外周組織細(xì)胞中的膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟中并進(jìn)行分解代謝的過程。
肝臟通過調(diào)節(jié)膽固醇從頭合成和RCT 等機(jī)制影響脂質(zhì)代謝,從而影響AS 的發(fā)生發(fā)展[41]。脂肪主要經(jīng)小腸上段的各種酶及膽汁酸鹽,水解為甘油和脂肪酸等。脂類吸收有兩種:一是由中鏈和短鏈脂肪酸構(gòu)成的甘油三酯,乳化后即可吸收,并經(jīng)門靜脈入血;二是長鏈脂肪酸構(gòu)成的甘油三酯,與膽固醇和載脂蛋白等結(jié)合,形成乳糜微粒,后經(jīng)淋巴入血[42]。宿主真核細(xì)胞和腸道菌群之間的動(dòng)態(tài)平衡決定了腸系環(huán)境的穩(wěn)態(tài),根據(jù)致病性菌群可分為有益菌、致病菌和中性菌,而腸道有益菌可以通過調(diào)控免疫反應(yīng),調(diào)節(jié)脂質(zhì)的生成與代謝,延緩AS的發(fā)展;致病菌則相反,可以通過引起脂質(zhì)代謝紊亂,加速AS 的發(fā)展[43]。過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferators-activated receptors,PPARs)作為核激素受體家族中的配體激活受體,在肝、腸、腎和血管壁等組織中高度表達(dá)。PPARs家族可分為PPARα、PPARδ 和PPARγ 3 種亞型。PPARα 主要參與調(diào)控脂肪酸運(yùn)輸和脂肪酸氧化(fatty acid oxidation,F(xiàn)AO)。PPARγ 主要通過提高胰島素敏感性參與葡萄糖代謝,同時(shí),其激活可減輕內(nèi)皮細(xì)胞的炎癥反應(yīng),改善血管AS。而PPARδ 則是脂肪酸氧化和葡萄糖攝取的重要調(diào)控因子,其激活可以通過減少血管斑塊中髓樣細(xì)胞數(shù),促進(jìn)巨噬細(xì)胞發(fā)生極化,從而延緩AS 的發(fā)展。PPARs 信號(hào)通路可上調(diào)肝X 受體α (liver X receptor- α, LXR- α)、 三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP) 結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)子A1 (ATPbinding cassette transporter A1,ABCA1) 和ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體G1 (ATP-binding cassette G1,ABCG1) 等,降低尼曼-匹克C1 型類似蛋白(Niemann-pick C1-like1,NPC1L1),促進(jìn)膽固醇外流和排泄,抑制腸道對(duì)膽固醇的吸收和代謝,并減少肝臟組織中脂肪的蓄積[44]。因此,腸道菌群通過影響PPARs 信號(hào)通路調(diào)控膽固醇的吸收和代謝,調(diào)控脂質(zhì)代謝,進(jìn)而減輕AS 的病變程度。
3.4 炎癥反應(yīng)炎癥反應(yīng)貫穿于AS 發(fā)生發(fā)展的全過程[45]。當(dāng)機(jī)體受到損傷時(shí),大量炎性介質(zhì)和炎性細(xì)胞因子如IL-1 和TNF-α 等物質(zhì)得到大量釋放,激活血液中的單核細(xì)胞,在黏附分子、趨化因子和細(xì)胞因子的共同作用下,誘導(dǎo)單核細(xì)胞遷移至血管損傷部位,進(jìn)入內(nèi)皮下轉(zhuǎn)化為巨噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞大量攝取膽固醇后轉(zhuǎn)變?yōu)榕菽?xì)胞,構(gòu)成脂質(zhì)壞死核心,形成AS 斑塊,從而加快AS 的發(fā)展[46]。
過量高脂、高膽固醇及酒精的攝入會(huì)影響腸道菌群穩(wěn)態(tài),導(dǎo)致致病菌增加和有益菌減少,進(jìn)而感染血管壁,損傷腸道屏障功能,進(jìn)一步加重?fù)p傷部位的炎癥反應(yīng)。同時(shí),酒精直接作用于腸道屏障,提高腸道黏膜通透性,使得細(xì)菌、毒素和某些代謝物等有害物質(zhì)肆意通過,進(jìn)而引起腸道炎癥的發(fā)生,并損害肝臟的正常功能。當(dāng)肝臟功能受損時(shí),又會(huì)進(jìn)一步加重腸道菌群的失調(diào),從而形成惡性循環(huán)[47]。因此,腸道的炎癥反應(yīng)會(huì)造成腸道菌群的失調(diào)從而引發(fā)肝臟炎癥,而肝臟炎癥亦會(huì)加重腸道菌群的紊亂,進(jìn)而導(dǎo)致?lián)p傷部位炎癥反應(yīng)升級(jí),因此,保持腸道菌群的健康穩(wěn)態(tài)是維持肝臟功能和腸道功能正常的重要保障。
研究[48-49]顯示:炎癥性腸?。╥nflammatorybowel disease, IBD) 和 AS 也 有 關(guān) 聯(lián)。YAMASHITA 等[50]發(fā)現(xiàn):AS 患者血管斑塊中存在多種細(xì)菌, 且與腸道中共有的細(xì)菌有Bacteroides、Streptococcus 和Veillonella 等,其機(jī)制可能為細(xì)菌被腸道上皮內(nèi)層巨噬細(xì)胞吞噬,并隨之到達(dá)損傷的血管壁部位,進(jìn)入血管內(nèi)皮層并轉(zhuǎn)化為泡沫細(xì)胞,并最終存在于AS 的斑塊中。核苷酸結(jié)合寡聚結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3(NOD-like receptor protein 3,NLRP3)炎癥小體是機(jī)體細(xì)胞中的多蛋白復(fù)合體,作為一種模式識(shí)別受體,能夠感知機(jī)體內(nèi)外的危險(xiǎn)信號(hào),參與感染、炎癥和自身免疫等,其廣泛表達(dá)于髓系細(xì)胞,如樹突狀細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞等,可識(shí)別膽固醇晶體和受損細(xì)胞產(chǎn)生的ATP 和活性氧等受損組織細(xì)胞產(chǎn)生的損傷相關(guān)分子模式(damage-associated molecular pattern,DAMP)及侵入機(jī)體的細(xì)菌崩解的代謝產(chǎn)物等,介導(dǎo)促炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素1β(interleukin-1β, IL-1β) 和 白 細(xì) 胞 介 素 18(interleukin-18,IL-18) 的產(chǎn)生,從而促進(jìn)AS 發(fā)展。研究[51]顯示:NLRP3 炎癥小體信號(hào)受阻可能會(huì)造成免疫失調(diào)和腸道致病菌數(shù)的增加,進(jìn)而引起腸道菌群失衡,并滲入至腸道黏膜固有層,誘導(dǎo)免疫細(xì)胞招募,刺激其產(chǎn)生異常的免疫應(yīng)答反應(yīng),進(jìn)而導(dǎo)致腸道炎癥。不同腸道疾病的模型常伴隨著BAs 水平的改變,這可能與影響NLRP3 炎癥小體有關(guān)。當(dāng)BAs 作為內(nèi)源性DAMP 或與外源性病原體相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecular pattern,PAMP)協(xié)同作用于NLRP3 炎癥小體時(shí),其能夠調(diào)控腸道內(nèi)的環(huán)境穩(wěn)態(tài),引起或加重腸道炎癥反應(yīng)[52-54]。因此,腸-肝軸可以通過影響肝臟和腸道的炎癥反應(yīng),加快 AS 的發(fā)生發(fā)展。
3.5 中醫(yī)學(xué)對(duì)腸-肝軸與AS 關(guān)系的研究中醫(yī)藥在治療AS 這一復(fù)雜疾病中有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),其主要通過全面觀察和整體分析等方法進(jìn)行辨證論治,具有多角度、多途徑及多層次的特點(diǎn)。藏象學(xué)說認(rèn)為:人體五臟六腑之間通過相生相克、相互影響,共同維持機(jī)體的動(dòng)態(tài)平衡,使之處于陰陽平和狀態(tài)。尤其是肝、心和脾三臟之間相互協(xié)調(diào),胃、小腸和大腸之間相互銜接,密切配合,若其中任一臟腑發(fā)生病變,將引起其他臟腑隨之病變,并打破全身的動(dòng)態(tài)平衡。若肝失疏泄、脾失運(yùn)化,則氣血生化乏源,津液輸布失常,造成氣血虧虛、痰濁內(nèi)生或者氣血運(yùn)行失常,氣滯血瘀,痰濕中阻,進(jìn)而痹阻心脈,形成胸痹。若胃、大腸和小腸功能受損,則不能受納腐熟水谷,精微物質(zhì)生成減少或糟粕難以排出體外而沉積于體內(nèi),進(jìn)一步影響臟腑功能,使得膏粱厚味淤積,痹阻心脈,發(fā)為胸痹,這與西醫(yī)學(xué)相關(guān)研究[55]中CVD 的發(fā)病機(jī)制相似。
因此,結(jié)合現(xiàn)代藥理實(shí)驗(yàn)和組學(xué)研究[56-57]結(jié)果,有學(xué)者[58]提出腸-肝軸學(xué)說的中醫(yī)理論,并將其作為研究中醫(yī)藥治療AS 的機(jī)制之一。如郁晨[59]發(fā)現(xiàn):冠心寧片能夠通過調(diào)節(jié)腸道菌屬減輕肝內(nèi)脂質(zhì)合成和胰島素抵抗,并改善機(jī)體炎癥反應(yīng),從而發(fā)揮抗AS 作用。段盈竹等[60]基于腸-肝軸學(xué)說認(rèn)為:脂質(zhì)代謝異常會(huì)引起膽固醇向BAs 轉(zhuǎn)化途徑失調(diào),導(dǎo)致膽固醇的清除減少,腸道吸收增加,形成膏濁,膏濁沉積并阻塞脈道,加速AS 發(fā)展,而越鞠丸可通過腸-肝軸學(xué)說調(diào)控FXR/FGF15/SHP信號(hào)通路,促進(jìn)膽固醇代謝,抑制腸道對(duì)膽固醇吸收,改善腸道菌群結(jié)構(gòu),維持膽固醇代謝穩(wěn)態(tài),從而防治AS。
腸道屏障是人體抵御外界環(huán)境的首道防線,而由胃腸道黏膜逃逸后的有害物質(zhì)及其產(chǎn)生的細(xì)菌、氛和致癌物等到達(dá)肝臟后被清除,故肝臟被稱為第二道防線。機(jī)體正是通過腸道和肝臟兩道防線及其相互作用,減少了致病因素,且通過調(diào)節(jié)腸道菌群、調(diào)控BAs 代謝、增強(qiáng)脂質(zhì)代謝和抑制炎癥反應(yīng)等途徑,減少AS 的發(fā)生。
肝臟與腸道之間關(guān)系密切,腸道屏障和肝臟防御功能在維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定方面起重要作用,腸道屏障受損會(huì)造成細(xì)菌、病毒和有害代謝產(chǎn)物等發(fā)生移位,并隨著門靜脈系統(tǒng)進(jìn)入肝臟,從而促進(jìn)肝臟免疫系統(tǒng)分泌白細(xì)胞介素6(interleukin6,IL-6)、TNF-α 等炎性細(xì)胞因子,造成肝臟損傷,并通過腸-肝軸的作用進(jìn)一步加重腸黏膜損傷,并最終影響其他臟器。
綜上所述,腸-肝軸可以通過影響機(jī)體肝臟功能和腸道功能來調(diào)節(jié)腸道菌群的種類、數(shù)量和結(jié)構(gòu),調(diào)控BAs 代謝,影響脂質(zhì)代謝和炎癥反應(yīng)等,進(jìn)而促進(jìn)或抑制AS 的發(fā)生發(fā)展。腸-肝軸是調(diào)節(jié)AS 的重要樞紐,通過研究腸-肝軸與AS 間的相互關(guān)系及其作用機(jī)制,可為開發(fā)以腸-肝軸為靶點(diǎn)的藥物和AS 的中西醫(yī)防治提供新的思路。
吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2023年6期