?综述?
肝硬化的肠道微生物治疗：下一步的考虑
刘贞利译；张晶审校
(FukuiH,etal;Gutmicrobiome-basedtherapeuticsinlivercirrhosis:BasicConsiderationforthenextstep.JClinTranslHepatol;5(3):–)
感染在肝硬化中有显著的发病率和死亡率，而且大部分与肠道菌群有关。粪便生态失调，其特点是潜在致病细菌的过度生长和非致病细菌的减少，随着肝硬化的发展而变得突出。在肝硬化患者中，肠道屏障破坏引起肠道通透性过高(即肠内漏)，这与肠道运动障碍，生态失调和小肠细菌生长密切相关，并可能诱发病理性细菌移位。虽然所涉及的微生物类群在东方和西方的肝硬化患者之间有所不同，但是细菌短缺的普遍表现却导致了短链脂肪酸和继发性胆汁酸的产生可能促进肠道炎症、肠内漏和肠道生态失衡。易位内毒素和细菌DNA能够引发强烈的炎症，并影响代谢和动力学系统，最终可能会促进肝硬化的恶化及其各种并发症，如肝性脑病(HE)、静脉曲张出血、感染和肾功能不全。在微生物学疗法的研究中，虽然有几个有利的结果，但对HE的益生菌效应的研究结果却矛盾。然而，合生元和益生元的影响已被大量记录。他们有效性的背景应该再次评估肠道微生物组及其代谢作用的相关变化。抗生素利福昔明的严格适应症尚未确定，尽管其效果很好改善了HE和其他并发症，但对微生物种群的影响很小。微生物治疗的最终目标是通过不断发展基因组学和代谢组学分析来调整肝脏-肝脏轴线以达到肝硬化患者的最大效益。
引言
肝硬化是长期慢性肝病的后果，主要表现为肝纤维化和门静脉高压。肝硬化患者的预后受到胃食管静脉曲张、腹水、HE和肾功能不全等严重并发症的影响，这些并发症与门静脉高压症、高动力循环和代谢紊乱有关。细菌感染，包括自发性细菌性腹膜炎(SBP)占显著的发病率和死亡率，其中肠道细菌通常作为致病。
肠屏障的破坏诱导细菌及其从肠腔流出的产物从而引起强烈的炎症反应，诱导各种感染，影响门静脉系统循环。肠功能障碍、肠道生态失调和内毒素(即脂多糖)这些过程中的关键参与者来自革兰氏阴性菌。它们引起肝脏和各种肝外部位的炎症改变，促进肝硬化的发展和肝硬化并发症的发展。
各种微生物学疗法，例如益生菌、益生元、合生元、抗生素已被应用于HE和其他并发症的处理。然而，宏基因组学和代谢组学分析的最新进展揭示了肠-肝轴紊乱的机制以及这些微生物疗法的作用机制。这篇综述总结了与肠道生态失调有关的肠-肝轴紊乱，以及近年来在微生物治疗方面的进展。
肠道微生物群的变化
肝硬化患者经常出现小肠细菌过度生长(SIBO)。这种状况与肠道运输延迟密切相关，并对肝硬化并发症的发生有一定的影响。此外，已注意到在这些患者中肠微生物组有显著改变(即生态失调)。
肠道菌群失调及其临床意义
非培养方法，如对粪便成分的焦磷酸测序分析，揭示了肝硬化患者肠道微生物多样性减少和显著生态失调。肠道微生物群的已知变化及其肠功能障碍，细菌移位和肝硬化并发症的可能关系如图1所示(图1A:基于中国的微生物数据;图1B:基于美国的微生物数据)。
陈等人报告说，虽然变形杆菌和梭菌高度富集，但中国乙型肝炎病毒(HBV)感染和饮酒引起的肝硬化患者的粪便中类杆菌的比例降低。他们近来的研究进一步表明真杆菌属、类杆菌属和类属类减少，而韦荣拉菌属、梭菌属、链球菌属和普雷沃氏菌属增加。在增幅最大的20个品种中，有6个是威灵属，其中4株为链球菌属，表明这两个种属可能在肝硬化中发挥重要作用。另一项来自中国的研究显示，HBV相关性肝硬化患者在普氏菌(Faecalibacteriumprausnitzii)、双歧杆菌(Bifidobacterium)和梭菌(Clostridium)中表现出降低，并且在菌株和粪肠球菌中表达增加。Faecalibacteriumprausnitzii是一种刺激IL-10分泌，抑制IL-12和干扰素-γ表达的抗炎细菌。他们进一步注意到在HBV相关肝硬化的粪便中双歧杆菌特别是链状双歧杆菌的减少，鼠李糖乳杆菌和发酵乳杆菌在失代偿期肝硬化患者粪便中的减少(图1A)。
另一方面，巴贾杰等报道，美国患有酒精相关性肝炎和丙型肝炎病毒(HCV)相关性肝硬化患者的粪便微生物群的Ruminococcaceae和毛螺菌科(Lachnospiraceae)的比例较低，而Alcaligeneceae、肠杆菌科和梭杆菌科的比例较高(图1B)。
Ruminococcaceae，Lachnospiraceae和Faecalibacteriumprausnitzii是产丁酸的细菌。丁酸盐作为代表性的短链脂肪酸(SCFA)是肠上皮细胞的重要能量来源，并且通过刺激紧密连接和粘液生成来影响肠屏障功能。众所周知，SCFAs可以维持正常的结肠细胞代谢，增加抗菌肽(LL-37和CAP-18)并减少结肠炎症。它们对先天和适应性免疫系统具有不同的抗炎作用，抑制炎性细胞因子产生，抑制免疫细胞成熟和募集，并诱导调节性T细胞。
巴贾杰等人提出的肝硬化生态失调率(CDR)由有益的原生类群(Lachnospiraceae+Ruminococaceae+Veillonellaceae+ClostridialesIncertaeSedisXIV）和潜在的致病类群(肠杆菌科+拟杆菌科)，反映了肝硬化患者肠道中“好”和“坏”的细菌变化。研究发现CDR与终末期肝病(MELD)评分以及血液内毒素水平呈负相关。在30天内，一个低水平的CDR也被发现与死亡和器官衰竭有关。
肠粘膜生态失调
巴贾杰等人研究了肠黏膜微生物菌群，与粪便微生物菌群相比，前者可更准确地反映肠道屏障状况。肝硬化患者的直肠乙状结肠粘膜微生物与其他健康对照相比，显示出较低的原生细菌(Subdoligranulum，Dorea和IncertaeSedis以及其他四种细菌)和更多的潜在致病细菌(肠球菌属、梭菌属、伯霍尔德杆菌属和变形杆菌属)。陈等人最近研究了十二指肠粘膜微生物，并报道肝硬化患者的韦荣氏球菌，巨球菌属，小杆菌属，奇异菌属和Prevot杆菌属均增加，并且在健康对照中含有奈瑟球菌属，嗜血菌属和SR1属insertaesedis。所有这些类群通常在口腔中发现，表明口腔微生物群对十二指肠微生物群的影响很大(图1A)。
口腔菌群失调
在肝硬化患者的唾液中发现了减少原发性生殖器官的生脓杆菌病，尤其是那些既往有HE病史或住院史的患者。秦等人报道肝硬化患者粪便中大部分细菌来源于口腔，这表明口腔细菌是通过口腔细菌侵入肠道的。有趣的是,上面提到的可能是致病链球菌属和韦荣氏球菌属某些种被认为是口腔来源的。入侵的细菌不仅存在于结肠中，而且还存在于回肠和十二指肠，这些细菌在肝硬化患者中引起SIBO。这种入侵的机制还没有完全被理解，但可能与肝硬化时胆汁酸(BA)和胃酸分泌减少有关。
与肠道生态失调相关的代谢变化
胆汁酸和肠道生态失调
据报道，肝硬化患者大便中含有较少的7α-脱羟基化细菌(Lachonospiraceae，uminococcaceae和Blautia)。这些细菌将原发胆汁酸、鹅去氧胆酸(CDCA)和胆酸(CA)转化为次生胆汁酸,石胆酸(LCA)和脱氧胆酸(DCA)(图1B)。研究发现Ruminococcaceae和Blautia的丰富程度分别与DCA/CA和LCA/CDCA正相关，这表明从原发性到继发性胆汁酸转化的减少关键与肠道微生物组成成分的丰富程度密切相关。
次生BAs在微生物组和肠道上皮细胞中都具有膜去稳定化作用。目前还不清楚次生BAs的减少是导致致病菌过度生长的原因还是为了防止肝硬化的肠道上皮破坏而产生的结果。细菌移位诱导的炎症通过抑制肝脏中的CYP7A1抑制总胆汁酸的合成(图1A，1B)。BAs防止细菌移位(BT)并抑制微生物产物从肠腔流出。因此，人们认为在肝硬化中，进入肠道的胆汁酸的减少有利于病原微生物成分的过度生长，包括肠杆菌科和紫单胞菌科。
肠道微生物和代谢
宏基因组学和代谢组学分析可能有望用于评估肠道微生物在宿主代谢中的作用。然而，报道的数据仍然是稀缺和矛盾的(表1)。粪便微生物群的宏基因组焦磷酸测序为发现未培养微生物的新基因以及从群体DNA序列数据分析全基因组奠定了基础。陈等人报道，酒精相关性肝硬化患者和HBV相关性肝硬化患者营养加工功能基因（包括氨基酸、脂质和核苷酸代谢）显著消耗。秦等人发现，肝硬化患者的氨合成和γ-氨基丁酸(GABA)生物合成通过宏基因组分析和基因功能分类富集，提示了肠道微生物在HE发生中的潜在作用。
另一方面，魏等人惊奇地发现细菌代谢活性增加，包括碳水化合物，支链氨基酸，泛酸和辅酶A通过元蛋白质组分析，从Child-PughA级到C级的疾病进展。他们认为肝硬化肠道微环境的改变增强了肠道微生物的生长和蛋白表达。调查结果提示粪便微生物对肠道微环境具有较强的适应性，并能补偿肝硬化患者的营养不良。根据这一概念，负责所谓代谢补偿的细菌种类至关重要。他们的研究结果与肠道细菌改变引起肝硬化代谢紊乱这一概念相矛盾，并引起了一个问题，即我们是否可以通过纠正肠道菌群失调来真正改善肝硬化患者的代谢状态。
微生物产物和宿主反应
肠渗漏和细菌移位
肠道屏障由肠上皮细胞及其粘液成分组成。细胞间连接［即紧密连接(TJs)和缝隙连接］可使物质选择性通过。在肝硬化患者中小肠粘膜的结构和功能发生改变。这种肠屏障功能障碍是肝硬化并发症的主要致病因素。饮酒、门静脉高压、肠道微生物组织变化、炎症、氧化应激和内毒素血症均可影响肠道屏障功能。
几位研究人员报道，肝硬化患者肠道通透性增加，即所谓漏肠状态。肠道高渗透性与有SBP或严重肝脏疾病史的肝硬化患者有关，被认为是细菌感染的危险因素。十二指肠粘膜中TJ蛋白闭锁蛋白和claudin-1的表达在肝硬化，特别是腹水患者中降低，与Child-Pugh评分和内毒素血症相关。由于这些蛋白质的共聚物构成TJs原位，这些变化可能与肝硬化患者肠道屏障完整性的破坏有关。
细菌移位或微生物移位被定义为活肠内微生物或其产物向肠系膜淋巴结(MLNs)或其他肠道外部位的迁移。肝硬化患者中，有活力的肠道细菌通过肠壁并转运至MLNs和其他部位被认为会引起自发性感染，如SBP或菌血症。细菌及其产物易位于肠外部位，促进强烈的免疫反应。病理性细菌移位可通过对免疫系统和血液动力学状态施加恶化作用而易于发生肝硬化并发症，不仅仅是感染而且还有其他并发症。
内毒素,细菌DNA,Toll样受体(TLR)和肝硬化肝脏
血浆内毒素水平随着肝硬化的进展而升高，并且在门静脉中也可以检测到。门静脉和肝静脉血中存在细菌性DNA易在晚期肝硬化患者和腹水患者中发生严重的免疫反应。革兰氏阳性细菌DNA易位的肝硬化患者显示促炎细胞因子水平升高与内毒素血症无关。
作为病原体相关分子模式(PAMP)的微生物产物与TLR结合并激活Kupffer细胞，刺激先天性免疫反应，例如炎性细胞因子的过度产生。内毒素结合TLR4和含有未甲基化CpG二核苷酸的细菌DNA，激活TLR9。TLR2识别革兰氏阳性菌的脂蛋白和肽聚糖。循环炎性细胞因子［即肿瘤坏死因子(TNF)，IL-2,IL-4,IL-6和IL-8］水平升高，特别是在酒精性肝硬化患者或有大量腹水的患者中尤为明显。TLR2和TLR4及其它促炎介质的上调激活肝星状细胞并增强纤维化导致肝硬化的进展，最终导致肝细胞癌的发生。相反，肝硬化患者外周血单核细胞(PBMCs)中TLR4表达下调。
细胞溶质的多蛋白复合炎症小体在识别PAMPs后组装，并通过激活半胱天冬酶-1产生促炎细胞因子如IL-1b和IL-18加速炎症反应。在来自腹水的巨噬细胞中，炎性体成分之一AIM2(在黑色素瘤2中缺少HIN-结构域的蛋白质)被细菌DNA片段预激活，产生高水平的IL-1b和IL-18，易在肝硬化患者引起SBP。
肠道对各种肝硬化并发症的影响
HE
尽管高氨血症和肠道生物失调相关的全身性炎症已被作为参与者提出，但HE的作用机制尚未阐明。积累的证据表明，全身性炎症、神经炎症和内毒素血症在HE发病中起主要作用。已知内毒素会增加血脑屏障的通透性，通过内皮细胞受体作用于脑小胶质细胞，随后产生一氧化氮(NO)和前列腺素，这最终可能增加HE中星形胶质细胞肿胀。临床上，内毒素血症与轻症肝性脑病(MHE)的严重程度相关，并且明显增加了HE的发生率。SIBO与MHE密切相关，并且口盲肠转运时间(OCTT)延长了HE患者肝硬化的时间。易位的细菌DNA被认为会加重MHE患者的神经认知评分。
多项研究显示，肝硬化患者的肠道菌群发生改变。刘等人发现，在肝硬化患者（70%-80%与HBV或HCV有关）和MHE患者的粪便中存在潜在的致病性大肠杆菌(Escherichiacoli，E.coli)和葡萄球菌(Staphylococcusspp)的过度生长。巴贾杰等人发现，肝硬化和HE患者粪便中肠杆菌科细菌(一种能产生强效内毒素的有机体)和产碱杆菌科具有较高的丰度。研究发现Alcaligeneceae和紫单胞菌科与肝硬化患者的认知障碍呈正相关。Alcaligeneceae降解尿素生成氨。巴贾杰等人接下来报道，与无HE的肝硬化相比，含HE的肝硬化在结肠黏膜中表现出较高比例的韦荣球菌属、肠球菌属、伯霍尔德杆菌属和较低的罗斯布利亚的比例，粪便菌群在组间没有差异。在有HE病史的病人的唾液中也发现潜在致病菌(肠球菌科，肠杆菌科)增加和原籍家庭减少。阿卢瓦利亚等人报道粪便中的肠杆菌科细菌呈正相关，本地类群与磁共振波谱中高氨血症相关的细胞学变化呈负相关，紫单胞菌科与弥散张量成像的神经元变化相关。
感染
细菌性感染使肝硬化患者死亡率增加4倍。虽然呼吸系统、泌尿系统和心血管疾病感染和菌血症是肝硬化常见的感染性并发症，但SBP发生率最高。这些感染主要与肠道革兰氏阴性菌(主要是肠杆菌科细菌)有关。在有SBP病史的肝硬化患者中,小肠运动受损和SIBO频繁发生。这些患者通常表现出肠道渗透性增加，这被认为是细菌感染的预测指标。据报道细菌DNA在肝硬化门脉高压症和细菌培养阴性的腹水患者中有三分之一存在于血液和腹水中。细菌DNA的存在与腹水中促炎性细胞因子增加、外周血管舒张加重和肝内皮功能障碍恶化有关。过度生长倾向到细菌移位会增加SBP的风险以及肠渗透性过高。
文献中没有直接证据证明血液内毒素与肝硬化感染的关系。然而，抗生素(即利福昔明)和已证明益生菌(即乳酸杆菌GG)能改善内毒素血症，对晚期肝硬化患者血液动力学、免疫学和代谢状态产生有益的影响。还没有针对肝硬化合并SBP或脓毒症患者肠道微生物群变化特征的研究。
巴贾杰等人发现感染肝硬化的患者与未感染的患者相比，粪便微生物群存在显著差异(例如，增加肠杆菌科和减少Coriobacteriaceae,毛螺菌科,韦荣球菌科和梭菌属),CDR较低和较高的血浆内毒素水平。在该研究中，常规培养方法检测到链球菌属、克雷伯菌属、埃希氏菌属和柠檬酸杆菌属。对于SBP和大肠杆菌、肠球菌属、金黄色葡萄球菌和乳球菌用于尿路感染。引起SBP的大多数细菌是革兰氏阴性杆菌，例如大肠杆菌和肠杆菌科的其他成员(肠杆菌、克雷伯菌属和变形杆菌属)，其在肝硬化患者的肠道微生物群中占优势。
高动力循环
以全身血管阻力较低、心输出量较高、血管收缩药敏感性降低为特征的高动力循环是肝硬化的特征。与无内毒素血症肝硬化患者相比，全身血管阻力较低、高心输出量在内毒素血症的肝硬化患者中更为显著。口服给药利福昔明可以改善高动力循环，内毒素血症。此外，发现益生菌VSL＃3可改善肝硬化患者的高动力循环。虽然内毒素在高动力循环过程中的作用仍然存在争议，但内毒素血症可能与肠道功能紊乱和肠内漏有关，可能刺激NO合酶，诱导血管NO产生增加，这是引起血管扩张的主要因素也是肝硬化的临床表现。
门静脉高压和静脉曲张出血
内毒素血症也被假定增加门静脉压力，诱发静脉曲张出血。内毒素可能通过诱导全身和内脏血管舒张以及引发肝脏炎症反应来提高门静脉压力。它可能通过细胞因子诱导肝脏内皮素，NO和环氧合酶产物的释放增加门静脉血管阻力。反过来，门静脉高压症可以促进肝硬化患者的细菌移位和内毒素血症。经颈静脉肝内门体分流减少门静脉内毒素水平，提示门静脉减压可减轻微循环。门静脉高压症或门静脉减压术对肠道微生物群的影响尚未明确。
肝硬化和上消化道出血的患者在头7天内增加了细菌感染的风险，尤其是SBP。据报道，静脉曲张出血后血浆内毒素水平和肠通透性增加。后者被证实是通过多元分析证实或可能感染的独立预测因子。预防性使用抗生素可预防感染和再出血，并增加急性胃食管静脉曲张破裂出血后患者的短期生存率。
肾功能紊乱
肝肾综合征(HRS)是以全身循环障碍和肾功能不全综合征为特征的严重并发症。我们已经描述了两种类型的HRS：1型(快速进行性急性肾衰竭，定义为在2周内将初始血清肌酸酐水平加倍至＞2.5mg/Dl)和2型(伴有顽固性腹水的慢性进行性中度肾衰竭，表现为初始血清肌酐水平增加从1.5-2.5毫克/分升)。最近，国际腹水协会引进了急性肾损伤(AKI)的概念，并将肝硬化患者的AKI定义为血清肌酸酐急性增加≥50%,从基线急性≥1.5mg/dl(umol/L)，旨在HRS的早期诊断和治疗。
关于内毒素血症在肝硬化肾功能紊乱中的作用已有相当大的争论。鲎属阿米巴样细胞裂解(LAL)试验早期提出的密切关系在定量LAL测试的后期并不总是被验证。然而，积累的实验证据以及观察到的不可吸收抗生素的有益作用支持了内毒素血症在肝硬化性肾脏疾病中的致病作用。1型HRS常常在发生沉淀事件后发生，特别是SBP。2/3的与感染相关的1型HRS是不可逆的，并且表现出非常差的结果。与无细菌DNA的患者相比，细菌培养阴性，无中性粒细胞性腹水和细菌DNA的肝硬化患者的HRS，SBP和死亡率更高。
微生物治疗
益生菌
许多研究报道了益生菌对HE的影响，发现它们能够降低血氨水平，改善MHE并预防明显的HE。但是，还有其他研究否认这些影响。荟萃分析也得出了不同的结论。Shulka等报道益生元，益生菌和合生元的施用与MHE的改善有关。霍尔特等人得出的结论是益生菌和合生元比安慰剂和乳果糖更能改善HE。徐等人报道益生菌明显降低了HE的发生率。相反，McGee等人对Cochrane评价忽视了对HE恢复和HE抑制的影响;他们得出结论是益生菌在治疗MHE或HE中没有作用。这些荟萃分析分析了随机对照试验(RCT)不同的纳入标准、方案和观察期。为了确定理想的生物体组合、最佳剂量、最佳治疗时间和长期随访益处，更多的RCT具有理想的设置。虽然两个荟萃分析进一步否认益生菌对整体生存的影响，全世界都需要仔细的评估，因为几乎所有的死亡病例都来自印度。一项研究报道了，所有死亡的患者不论是否使用益生菌，在基线时都会失代偿。另一项研究证实，死亡原因是急性静脉曲张出血、严重感染脓毒症，HRS和颅内出血。
至于益生菌与肠道菌群的关系，以前的报道资料很少。巴贾杰等报道，益生菌乳酸杆菌GG降低了肠杆菌科和紫单胞菌科的相对丰度，并增加了有益的自身毛螺菌科和梭状芽孢杆菌InsertaeSedisXIV在稳定期肝硬化和MHE患者中的应用。进一步发现这些微生物变化与代谢物/微生物组相关性的变化有关，与氨基酸、维生素和继发性胆汁酸代谢相关，以及血中内毒素和TNF-α的水平降低有关。由于没有发现粪便乳杆菌科的具体变化，作者推测乳酸杆菌GG可能通过相互间的通讯(群体感应)或通过促进上皮细胞功能替代病原体和刺激宿主免疫系统来诱导其他有益微生物群的增加。
最近据报道，VSL＃3是一种由8种乳酸杆菌、双歧杆菌和链球菌组成的益生菌混合物。Dhiman等人发现，VSL＃3降低了HE住院治疗的发病率，降低了肝硬化患者的Child-Pugh评分和MELD评分，这些患者从明显的HE发作中完全恢复。Lunia等人报道，VSL＃3给药3个月能有效预防HE的发生。它降低了动脉氨水平，改善了SIBO，缩短了OCTT并改善了HE心理测量分数。吕康等人进一步报道VSL＃3降低了肝硬化和腹水患者的肝静脉压力梯度、心脏指数和心率，并增加了全身血管阻力。这表明VSL＃3改善了晚期肝硬化患者的肝脏和全身血液动力学。
益生元和合生元
益生元是一种不易消化的食物成分，其选择性地促进保护性肠道细菌例如双歧杆菌和乳酸杆菌的生长，并提高对入侵病原体的自然抵抗力。它们对胃酸有抵抗力，但对肠道菌群的新陈代谢很敏感。目前乳果糖、乳糖醇、低聚果糖(FOS)和低聚半乳糖(GOS)是商业产品的益生元。合成的二糖乳糖醇和乳果糖已被广泛用于治疗HE。直到它们到达大肠，它们被结肠细菌代谢，并产生乙酸和乳酸。由此所产生较低的pH值被认为可以抑制产脲酶的细菌，并促进产生非产酶菌的可乐菌的生长。陈等人描述了乳糖醇增加慢性病毒性肝病患者中有益的双歧杆菌和乳酸杆菌，并降低血浆内毒素水平。
与这些细菌培养的研究相比，巴贾杰等人报道了尽管给予HE患者乳果糖，仍然有生长障碍的增加，较低的CDR和较高的革兰氏阴性细菌(肠杆菌科，拟杆菌科)，这表明乳果糖的作用可能不能归因于改善了生态失调。潜在的肝硬化严重程度可能是比药物更强的排泄物微生物丰度模式的决定因素。尽管GOS和FOS的混合物在配方喂养的婴儿中表现出增加双歧杆菌的方式类似于母乳喂养的婴儿，这种组合尚未经过肝硬化患者的尝试。
据报道，作为一种与双歧杆菌的合成生物疗法，FOS在治疗MHE方面效果显著。由四种冷冻干燥的，不产尿素酶的乳酸菌和四种可发酵纤维(合成生物0)组成的生物制剂在伴有HE肝硬化中有效。这些患者被发现表现存在着肠道菌群失调的情况，这些患者的粪便中有大量的潜在致病性大肠杆菌和葡萄球菌的粪便，而与此同时，合生素治疗增加了产生非脲酶的乳杆菌物种的粪便含量，这与血液中氨和内毒素的减少有关。接受合剂制剂的患者中有47%发生Child-Pugh分级改善，而接受安慰剂治疗的患者中这一比例为8%。
有趣的是，这项研究进一步揭示了单独的可发酵纤维在大部分患者中也是有益的。多变量分析表明单用合生素或可发酵纤维治疗与MHE的消除明显相关。Malaguarnera等报道，在肝硬化患者中双歧杆菌+FOS治疗是一种可替代的治疗方法，因为它在降低血液氨浓度和改善心理测试方面的效果优于乳果糖。
如上所述，合生元的显著效果与益生菌对HE的争议性效应存在很大差异。虽然还需要进一步的研究，但合生元或益生菌的实质性作用可能与改善肠内生态失调和/或代谢紊乱有关。采用适当的代谢组学分析，肠道菌群的宏基因组焦磷酸测序可以解决这个问题。
抗生素
治疗肝硬化并发症的选择性肠道净化(SID)在使用各种抗菌药物的历史上有很长的历史，包括新霉素、多粘菌素B和巴龙霉素、诺氟沙星和利福昔明。研究发现长期使用诺氟沙星的患者粪便中排出有氧革兰氏阴性杆菌，对其他微生物无显著影响，减少SBP的复发。在腹水低蛋白浓度(≤1g/dL)或高胆红素血症(＞2.5mg/dL)的肝硬化患者中，长期预防使用诺氟沙星也可预防SBP首次发作。但是，这些预期效果受到喹诺酮耐药感染问题的挑战。证明以前的抗生素治疗和预防使用诺氟沙星可增加耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的风险。在此基础上，用诺氟沙星初级预防SBP仅适用于高危肝硬化患者。
利福昔明是一种微量吸收的口服抗菌药物，对革兰氏阳性和革兰氏阴性有氧和厌氧肠道细菌具有广谱的体外活性，几乎没有诱导细菌耐药性的风险。其对晚期肝硬化作为SID剂的作用已被深入研究。越来越多的证据支持降低HE复发和HE相关住院的风险。这些研究进一步表明，利福昔明不仅能改善HE还能改善内毒素血症、全身血液动力学和肾功能。
Vlachogiannakos等人报道4周的利福昔明方案缓解了失代偿期酒精性肝硬化患者的内毒素血症并降低了肝静脉压力梯度。他们后来发现长期使用利福昔明可降低肝硬化并发症(静脉曲张出血、SBP、HRS和HE)的风险，并改善失代偿期酒精性肝硬化患者的生存率。Kalambokis等人注意到，在抑制血浆肾素活性和内毒素，TNF-α和IL-6水平的过程中，利福昔明的治疗降低了心输出量并增加了全身血管阻力，肾小球滤过率和尿钠排泄率。他们进一步报道，利福昔明减少肝硬化患者无菌性腹水中的中性粒细胞计数，并改善血小板减少症。Danulescu等人也报道了，利福昔明降低肝硬化合并难治性腹水患者的SBP发生率和生存率。
最近，研究人员基于“肠-肝-脑轴”的概念研究了利福昔明对脑功能的影响。巴贾杰等人指出，利福昔明与MHE患者的认知功能和内毒素血症的改善有关，并伴随着与代谢产物有关的肠道细菌的改变。除了韦荣球菌科的适度下降和真杆菌科的增加之外，在该研究中没有观察到粪便微生物群的显著组成变化。然而，整体网络连通性显示肠杆菌科、紫单胞菌科和拟杆菌科在芳香氨基酸、氨代谢和氧化应激指标等方面的正相关关系，在利福昔明治疗后结果呈负相关，尽管以自身性细菌为中心的网络没有发生变化。作者总结说，这些致病菌表明从利福昔明治疗后致病性代谢转变为有益的代谢物连接和更好的认知。
大便中韦荣球菌科的减少值得注意，因为它与肝硬化相关炎症的发病机制有关。就其与BA代谢的关系而言，利福昔明似乎抑制了代偿性肝硬化患者的粪便DCA水平并改变了继发性/原发性BA比率。DCA会破坏肠上皮细胞和微生物的细胞膜稳定性。尽管DCA降低有利于致病类群的生长，但利福昔明的直接抗菌作用可能超过它。
阿卢瓦利亚等人利用功能磁共振成像，弥散张量成像和磁共振波谱在开放标签研究中评估了利福昔明对MHE“肠-肝-脑轴”的影响。然后利福昔明通过调节MHE中的额叶-顶叶和皮层下的激活和连通性来改善认知，包括工作记忆表现和抑制性控制以及白质完整性。董等人最近指出，长期使用利福昔明可降低AKI和HRS的发生率，并减少肝硬化患者肾脏替代治疗的需要。目前，利福昔明对肝硬化其他并发症的影响正在研究中。
微生物治疗未解决的问题
首要问题是，我们是否能够真正使肝硬化晚期患者的肠道菌群恢复正常。尽管Bajaj等人报道，乳酸杆菌GG改善了肝硬化患者的肠道菌群失调以及与代谢物/微生物组相关性的改变有关，但并没有其他益生菌试验通过治疗来检测肠道微生物的变化。尽管一些作者甚至否认益生菌对肝硬化的影响，但是如果他们的治疗方案真的改善肠道生态失调或代谢状态。我们建议未来对益生菌、益生元和合生元的试验包括宏基因组和/或代谢组学分析以评估其效果和可能的背景。
其次，最近的宏基因组研究表明乳果糖和利福昔明对HE的临床效应可能与其对肠道菌群的影响无关，而是取决于它们对细菌功能的影响。虽然这些有趣的发现解释了克服晚期肝硬化的肠道生态失调的另一个理论基础，但是这些药物如何改善细菌功能或潜在致病菌如何变得无害甚至是有益的机制仍然是未知的。为了解答关于乳果糖效果的争议，我们应该细致地定义培养方法和宏基因组学方法在细菌学方面的意义。此外，我们应针对益生元对肝硬化患者的影响进行进一步的宏基因组学和代谢组学分析。
第三，利福昔明的作用机制还不完全清楚，可能会影响其临床适应症的最终解决。关于炎症性肠病和肠易激综合征的研究中新出现的证据也表明，其功能不限于直接的抗菌作用。其多方面的功能可能包括通过抑制BT和通过调节肠免疫信号来降低细菌毒力和致病性。前者与减少内毒素和细菌产物的释放和/或吸收有关，后者可能取决于减少或逆转慢性促炎反应的基因转录的改变。利福昔明的持续研究还包括其对细菌过度生长和延迟肠道转运的影响。然而，巴贾杰等人发现的没有肠道生物失调严重改变的情况下，整体临床改善可能不完全由这些机制来解释。或者，在利福昔明的作用下，尚未确定的肠道抑菌条件或微生物功能转化可能是这种影响的基础。利福昔明可能会影响肠道微生物(群体感应)的相互沟通，而且，目前尚不清楚，利福昔明是对哪些患者最有用和最值得推荐的。
最后，如果益生菌、益生元和利福昔明的任何组合能够更有效地改善临床情况，则应当得到解答。理论上，肠道生物失调和细菌功能的改善是微生物治疗的最终目的。
结论
我们应重视肠道通过肠道功能紊乱和生态失调严重影响肝硬化患者的临床状态，从而深入调动肠-肝轴。我们现在开始认识到，通过微生物治疗对肠-肝轴进行适当的处理可能会改善一系列肝硬化并发症，减轻烦人的抱怨，并最终延长生存期。我们今后应该进行大量的研究，探索一条理想的策略。宏基因组学和代谢组学分析的快速进展可以进一步完善和统一，最终可以使我们能够评估肠道菌群的真实功能，因为其与每个患者的状态密切相关。将来，如果我们能够最大限度地调整肠-肝轴，可能会改善细菌的过度生长、生态失调和肠内漏，我们甚至可能延长晚期肝硬化患者的生存期。（本文图表略）
（本文编辑：郑南浩）
刘贞利译赞赏
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