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肠道菌群在新陈代谢疾病的病理生理学中发挥着重要作用，这当然也包括它通过肠-肝轴对非酒精性脂肪肝疾病（NAFLD）的病理调节作用。迄今为止，临床指导推荐减轻7％至10％的体重来改善NAFLD。然而，这一目标并非对所有患者都可行，因此目前可替代治疗正在评估当中。这是一篇集中在肠道菌群的调节和肠-肝轴的治疗学上的综述。 本文在此讨论益生菌，益生元，合生元，粪菌移植，多酚，特定饮食和运动干预措施如何展现出改变肠道微生物特征进而改善NAFLD效果以及细节，也对这些可能的有益的效果通过不同的机制发生进行讨论。除了益生菌已经在人类RCT中测试过之外，大多数这些潜在疗法只在动物中进行了研究。它们的功效仍需使用适当的设计在人体中得到证实。 论文ID 原名：Nonalcoholic fatty liver disease: modulating gut microbiota to improve severity? 译名：非酒精性脂肪肝—调节肠道菌群是否可以改善它的严重性？ 期刊：Gastroenterology IF：19.233 发表时间：2020.01.13 通讯作者：Judith Aron-wisnewsky 作者单位：法国索邦大学 主要内容 非酒精性脂肪肝病（NAFLD）的患病率在世界范围内呈现上升趋势，部分是由于代谢疾病的发展进程引起的，像胰岛素抵抗，2型糖尿病（T2D）和超重/肥胖。 NAFLD也与我们现今的生活方式密切相关，像富含饱和脂肪酸的饮食，含糖饮料，精制碳水化合物，果糖，西式饮食和高卡路里摄取都会促进肥胖和NAFLD。但是，NAFLD的病理生理学是非常复杂的并且涉及多种通路，包括胰岛素抵抗，炎症，内毒素，还增加了脂质的从头合成和氧化应激。这类事件在NAFLD的发生发展中的作用和动力学特征以及所涉及的分子事件都需要更好地被理解。 肠道菌群（GM）被认为是涉及到NAFLD病理生理学的新型器官。已在肥胖症和T2D中进行了GM的研究，选择粪菌移植（FMT）实验从小鼠或人类向小鼠受体体内转化的表型传播来检测这一作用。此外，长期的饮食习惯将肠道菌群组成塑形，而饮食调整会强烈地改变其结构组成。值得注意的是，这种效果可以在一定程度上解释不良饮食状况与NAFLD之间的联系。 现在，对NAFLD中的GM的研究为今后的研究奠定了基础： （i）证明其病因贡献， （ii）更好地了解其病理生理机制 （iii）最终破译与疾病及其严重程度有关的微生物特征。 因此，研究朝着能改善NAFLD和/或限制其发展的GM的调节治疗工具发展。现在有几种方法可用并且已经在主要NAFLD的动物模型中进行了测试。这篇综述旨在详细介绍通过不同的方式调节肠道菌群来展示这些“治疗”措施是如何改善NAFLD并描述其与肠肝轴有关的机制。 1 代谢性疾病中的菌群失调：对NAFLD有影响吗？ 在过去的十年中，使用了各种高通量技术对GM进行了深入的研究，，每种技术都有其利弊，如表1所示。在肥胖症和T2D中GM的变化表现为严重的失调（像GM构成改变和对宿主代谢的副作用）。肥胖症是被定义为微生物基因丰富度（MGR）的降低。此外，MGR低的患者的患病率随肥胖的严重程度而增加，从轻度肥胖时的40％可增至重度肥胖时的75％。值得注意的是，低MGR与促炎状态以及一个改变的临床表型有关：更糟糕的是腹部肥胖，它倾向于新陈代谢的改变（包括T2D和高血压）。所有这些因素都涉及了NAFLD的生理病理学。再则，尽管这种改变并非总能重复，但在肥胖期间，像GM构成发生剧烈变化则会具有更高的储能能力。具有低MGR的肥胖个体也表现出了一些细菌的减少： （i）可产短链脂肪酸（SCFA）细菌， （ii）参与氢气和甲烷产生的细菌 （iii）具有调控氧化应激潜力的细菌。 同时，参与肠道粘液重塑的细菌也在发生着变化，如在一些超重，肥胖和糖尿病前期的个体中可以看到嗜粘蛋白阿克曼氏菌的减少。另外还发现MGR低的患者肠道中能够合成脂多糖（LPS）的细菌增多，这与胰岛素抵抗和脂质组学不良特征有关，这两者也都参与了NAFLD的发病机制。对于降低的MGR而言，在T2D中GM的构成和功能变化方面同样经历了深刻的变化。有趣的是，在T2D，糖尿病前期的血糖水平正常的个体中，这种GM菌群群谱的分布变化还转化为特异性代谢产物的产生，这些代谢产物也进一步地在全身甚至门静脉血中被进一步观察到。 表1 不同的测序方法：关注利弊 因此，与代谢改变相关的GM的变化可影响NAFLD的发展。既然现在NAFLD代表肝脏代谢综合征的特征，事实上NAFLD所参与的肝脏疾病也和菌群的失调有关，近来与NAFLD相关的GM特征已被报道。有几项研究已经分析并比较了NAFLD或NASH患者与对照组的GM组成，这在其他地方进行了总结。简而言之，NAFLD通常与门水平上Proteobacteria的增多有关，而在科水平上则表现为Rikenellaceae和Rumminoccaceae的减少以及Enterobacteriaceae的增加。最后，在属水平上，NAFLD则以Escherichia 和Dorea的增加以及Anaerosporobacter， Coprococcus ，Eubacterium，Faecalibacterium和Prevotella的减少为标志。同样地，NAFLD相关纤维化的微生物特征也已被报道。与健康或低度至轻度纤维化患者相比，晚期纤维化（F3-F4）患者在门水平上展现了除Gram-negative microbes的增多外，还包括Firmicutes的减少以及Proteobacteria丰度的增多，而在物种水平上，E.coli 和 B.vulgatus的含量是最丰富的，而E.rectale是减少的，这些都是在代谢性疾病中已经观察到的特征。最后，Enterobacteriaceae科和Streptococcus属中的物种在NAFLD肝硬化严重程度谱图末期的患者中含量最为丰富。 然而，在NAFLD和纤维化相关的菌群特征方面，也呈现了研究之间不一致的结果，这取决于是否存在代谢紊乱。这些方面在文中（Aron-wisnewsky等人的《 Nature Reviewhepatol and gastro：inpress》）已详细讨论过了，而GM特征可变性似乎取决于实验设计，涉及到像不同的对照类型，肥胖严重程度，存在并与其他代谢相关改变的严重程度以及NAFLD的诊断方法有关。但是，相关模型的数种微生物物种和一些临床参数可以准确预测患者的NAFLD相关的晚期纤维化或NAFLD肝硬化。这些模型已经在几个独立的同类者中得到验证，这表明非侵入性菌群相关的生物标记物与其他信息结合起来诊断患病患者是有用的。有趣的是，由于： （i）被诊断为NAFLD肝硬化一级的亲属患晚期纤维化的风险增加了12倍， （ii）共享住房的人在微生物组成上具有很大的相似性，使用这些非侵入性菌群模型对诊断出患有NAFLD肝硬化的原发性患者的家族成员进行筛查这在将来可能会是很有趣的。 但是，这也应该在独立的同类者中进行进一步地验证并评估成本效益。 2 肠道菌群在NAFLD生理发病机理中的作用基本原理阐述 虽然，破译与NAFLD相关的菌群特征对生物标记物的开发和常规护理中的将来使用具有一定的好处，但是证明GM在NAFLD发展中的因果作用对于增进对病理生理学的了解，确定新的途径以及随后针对新的途径的干预治疗至关重要。 GM在NAFLD中的作用源自使用FMT或小鼠同居实验进行的研究。从代谢改变的小鼠到无菌小鼠的FMT再现了一些NAFLD组织学特征，但并非全部。具体而言，从常见的高脂饮食（HFD）小鼠到无菌小鼠的FMT则会发展成包括脂肪肝，肝中甘油三酸酯含量呈3倍增加，并且肝中脂肪生成基因表达增加在内的一系列的代谢改变。相反，从体重符合肥胖但没有脂肪肝的小鼠对无菌小鼠的FMT发现这维持了肝脏的健康，因此表明至少某些与NAFLD相关的部分菌群改变参与了肝损伤过程。这些发现也已在人类中得到证实。从NAFLD患者或健康个体到无菌受体小鼠的FMT，在前一组中，造成小鼠肝中甘油三酸酯含量增加了4.6倍，肝组织学结构改变（即脂肪肝和炎症）以及涉及炎症途径的肝基因表达增加，导致全身性炎症反应和LPS浓度（内毒素血症）的增加。这些变化甚至在喂食HFD的小鼠中进一步加剧。总体而言，这些报告提出了GM对NAFLD病理生理学的作用。 3 涉及到NAFLD的肠道菌群相关机制 如果NAFLD复杂的发病机制包括许多因素，则现在就肠-肝轴而言的几种机制都涉及GM，如本文所述。简而言之，它们包括胆汁酸的肠肝循环，肠通透性增加，自身系统性炎症和免疫力改变以及微生物相关代谢产物的作用。经常提及的代谢物包括胆碱代谢物，磷脂，微生物相关分子，SCFA，微生物产生的乙醇和3-（4-羟苯基）乳酸（Aron-wisnewsky等人在Nature Reviewhepatol and gastro上报道）。由于本综述的重点是涉及GM调控的潜在疗法改善NAFLD，因此我们仅选择详细介绍经证实的针对GM的干预对NAFLD产生有益作用的改善措施。 4 肠通透性/内毒素血症 人体研究表明，与健康对照相比，经活检证实的NAFLD患者的肠通透性增加。肠通透性可以使用乳果糖/甘露醇试验或Cr-乙二胺四乙酸盐的尿排泄来测量。肠通透性增加导致全部或部分的细菌膜移位，随后导致LPS浓度增加。人类的内毒素血症随着从NAFLD到NASH的肝脏严重程度的升高而增加，这可以通过直接测量全身LPS浓度或间接测量LPS（即LPS结合蛋白）来观察。有趣的是，早在HFD后1周，小鼠肠通透性便增加（如ZO-1肠蛋白表达降低和FITC-dextran荧光探针与细菌向固有层的转运增加有关系）。长时间的持续HFD可转化为类似的肠道通透性增加，与肝脏改变（即脂肪肝，纤维化和炎症）和肝内软细胞组织中细菌的存在相联系，从而证实了细菌易位。这些结果表明，肠屏障功能紊乱代表早期NAFLD发病机理，其后进一步发生细菌易位和肝脏改变。为了评估GM在其中的作用，从喂养HFD 1周的小鼠或者常规饮食喂养的小鼠对饲喂正常饮食的SPF小鼠进行了FMT, 仅在接受高脂饮食小鼠的FMT的SPF小鼠中观察到了肠通透性增加，这表明饮食对GM的主要影响，随后表现为临床的不良效果。肠血管屏障（GVB）的破坏是受体小鼠NASH的重要因素（如cre-lox小鼠模型证实WV /β-catenin信号系统参与GVB）。在小鼠中进行的这些实验表明，改变的GVB是早期发生事件，是诱导NASH所必需的，并且与HFD诱导的GM失调有关。这些最新结果证实了先前在小鼠中的一项研究：存在肠连接黏附分子A（JAM-A）遗传缺陷的小鼠，与正常组相比，在HFD时表现为更严重的NAFLD和NASH。 5 TLR4/ NLRP3 体外和体内研究表明，LPS可通过TLR4 / MyD88通路增加肠道通透性，并且可在TLR4-KO小鼠中或使用小的干扰性TLR4沉默可得到预防。 LPS活化会增加肠中TLR4和CD14的表达，以及肝脏TLR4的表达。重要的是，这一通路中涉及的NLRP3炎性小体在肠道的动态平衡和GM组成中起着重要作用。 NLRP3炎性体缺陷小鼠表现出GM失调，门脉中TLR4激动剂增加，肝TNFα表达增加（介导TLR通路的下游炎性介质），这进一步加剧了肝脏改变。这种表型也可以通过NLRP3缺陷型和野生型小鼠共居实验进行总结概括。值得注意的是，与单纯脂肪肝的人相比，证实了NASH的患者肝TNFα的表达增加。此外，与野生型小鼠相比，高果糖饮食的NLRP3缺陷小鼠发展为更严重的NASH，并且与脂肪酸摄取和新生脂肪形成相关的基因表现为上调。此外，在给予高果糖饮食的NLRP3缺陷小鼠中观察到的肝表型恶化与肠道通透性和细菌移位增加有关，与此同时还看到了肠道血管生成素4（肠内稳态相关的抗菌肽）水平降低以及肝脏TLR4表达和巨噬细胞浸润升高。既然抗生素可以治疗预防肝损伤，这进一步证实了NLRP3依赖的GM失调的作用。总体而言，NAFLD涉及GM失调的发病机制，细菌易位，TLR4激活，从而导致肝脏脂质摄取和脂肪形成以及炎症的增加（图1），这表明通过GM调控通路可能对NAFLD的发展是有益的。 图1 NAFLD病理生理学:集中在肝脏轴及益生菌的影响 HFD或西方饮食诱导肠道菌群失调，并与肠道通透性的增加(由于肠道紧密连接性降低)细菌和脂多糖的易位导致内毒素血症的增加有关。LPS触发TLR4，激活肝脏的炎症途径，增加脂肪生成促进NAFLD的发展及向NASH的恶化。益生菌已被证明是有益的改善肠屏障功能，减少内毒素血症，减少TLR4的激活，从而导致非酒精性脂肪肝的改善。 6 调节肠道菌群来改善NAFLD 欧洲临床指南推荐生活方式干预作为NAFLD患者的最佳治疗选择。一项随机对照试验（RCT）表明，体重减轻≥7％可以显着改善脂肪肝，小叶炎症和球囊扩张，从而导致NAFLD活性评分显着降低（NAS，一种经过验证的基于活检的半定量系统评估NAFLD严重程度）。但是，只有40％的强化手臂患者达到了这一目标，并在48个月时改善了NAFLD，这表明在日常生活中达到这一目标的复杂性。值得注意的是，由于饮食会影响GM构成，因此通过饮食干预与饮食摄入量的定量和定性相关的减肥已被证明可以调节GM。然而，这超出了本综述的主题，在本文中，我们将仅专注于旨在调节GM来改善NAFLD的新疗法干预措施而不针对减肥。 7 益生菌 国际专家一致将益生菌定义为“活微生物，当以足够的量施用时，它们可以为宿主健康带来益处” 。小鼠的研究已经积累了大量关于其对NAFLD有益作用的证据，并揭示了潜在的机制途径。本文中，我们仅选择具有RCT设计的人体研究（显示在表2中），而不进行饮食干预辅助测试益生菌与安慰剂的关系，主要包括经活检证实的NAFLD。值得注意的是，没有干预研究在干预后表现为肝活检二级，因此限制了关于益生菌对肝脏组织学的潜在有益作用的最终结论。 RCT通常使用非侵入性工具评估脂肪肝的变化，但已被证明具有评估NASH临床试验界点肝脏脂肪演变的效能。一项使用质子磁共振波谱的小型先导研究发现，益生菌鸡尾酒服用6个月后，肝内甘油三酯含量显着降低。为了证实这一点，另一位将患有脂肪肝（定义为MRI-PDFF值≥5.0）的RCT个体随机分配到6种鸡尾酒细菌或安慰剂的混合物中，持续12周，并评估了其经MRI评估的肝内脂肪的变化。与安慰剂组相比，益生菌诱导了一个有意义差异的肝脂肪的减少，而安慰剂组的肝脂肪显示出一个小幅无意义增加。重要的是，在益生菌组中，个体显示出很大的变异性，其中有40％的良好反应者，47％的稳定进化患者，而其余受试者则表现为肝脂肪含量的增多。益生菌鸡尾酒诱导的GM组成变化和有益的临床反应（即Agagabaculum，Dorea，Blautia，Ruminococcus的增加与脂肪肝的减少有关）。同样，在中国的RCT中，NAFLD患者接受双歧杆菌，乳杆菌和肠球菌胶囊或安慰剂治疗3个月后，通过超声测量可以检测到肝脂肪的明显减少，同时在治疗组中，肝酶和内毒素血症的减少同样被观察到。同样，在接受了4个月益生菌鸡尾酒（即VSL＃3）治疗的RCT儿童中显示，与安慰剂组的恶化相比，治疗组的脂肪肝（通过超声测量）显著改善。在成人中，用VSL＃3进行3个月的干预也改善了肝酶，尽管这是一个间接的NAFLD严重性指标。VSL＃3的作用机制已经在鼠模型中进行了研究，发现涉及胰岛素信号传导的改善，胰岛素抵抗和肠屏障通透性以及肝胶原积聚或脂质过氧化均减少。其他实验观察到益生菌干预后间接的NAFLD生物标志物的改善，特别是持续3个月的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的干预显著降低了ALT，而多种益生菌“ Symbiter”降低了FLI，但个体反应存在较大差异。 表2 利用益生菌改善NAFLD的临床研究 总体而言，这些RCTs在治疗时间或益生菌鸡尾酒组合物或剂量类型上显示出异质性。尽管如此，与安慰剂相比，短期的益生菌鸡尾酒干预是安全的并且似乎能够稍微改善脂肪肝或至少防止进一步恶化。然而，大多数研究通常描述个体间的反应可变性，但尚未有好的研究反应可能会成为未来研究的重点。总体而言，脂肪肝的改善涉及一系列通路（图1）：GM失调的调节，内毒素血症的减少可能表明肠屏障功能改善，BMI 轻微但有意义的减少（但不是所有测试的鸡尾酒都如此）和胰岛素敏感性参数的改善。重要的是，用瞬时弹性成像技术测量的肝纤维化演变短期干预实验似乎对其并未有影响。因此，需要进行干预研究来评估长期补充益生菌是否可以引起更重大的肝脏脂肪减少，并最终转化为减慢纤维化进程，这代表了NAFLD中的关键预后参数。有趣的是，一项正在进行的RCT将通过瞬态弹性成像技术评估24周益生菌混合物是否能有效地减少NAFLD患者的肝纤维化。 8 下一代益生菌 GM领域迅速发展，并朝着下一代益生菌（NGPs）迈进，NGPs被定义为“通过比较微生物群分析鉴定出的共生微生物，当适量施用时，会赋予宿主健康以益处” 。NGP被视为疾病特异性的。需要证明其安全性和效果并了解其作用机理。几种候选药物（有些比其他药物更先进）正在代谢领域内兴起，由于它们在与NAFLD相关的机制中显示出有益的作用，因此应在NAFLD中进行进一步测试。它们包括可能在葡萄糖代谢或胰岛素抵抗中发挥有益作用的Akkermansiamuciniphila，或Christensenellaminuta和Parabacteroidesgoldsteinii。与人群中的瘦人相比，肥胖者的C.minuta丰度更低。从肥胖人类供体到补充了C.minuta的受体小鼠（21天，每天108C.minuta细胞/天）的FMT，与未补充C.minuta的受体相比，体重和脂肪含量更低，同时调整了了GM构成，这表明C.minuta可以通过肠道菌群调节使体重减轻。特别是在NAFLD领域，需要进行更多的研究。另一个例子是金黄色葡萄球菌，在小鼠补充益生元后其含量增加（即灵芝菌丝体的水提取物＝ WEGL）。HFD的小鼠中，WEGL可以防止体重增加，减少肝脏炎症和全身内毒素血症并减少与肝脏脂肪生成有关的基因的表达。因此，金黄色葡萄球菌作为一个NGP而被进一步测试。补充了金黄色葡萄球菌（4×107菌落形成单位/天，8周）的小鼠给予HFD，表现为体重减轻，脂肪减少，肠屏障完整性，胰岛素抵抗和炎症的改善，所有这些都与NAFDL病理生理学相关。因此，现在测试金黄色葡萄球菌是否对NAFLD改善有益是有必要的。 A.muciniphila代表了代谢领域内进行高级转化研究最多的细菌。A.muciniphila是一种参与肠道粘液的重塑的共生细菌，因此在肠道屏障完整性中起着重要的作用。最近几项小鼠研究已测试了各种形式的A.muciniphila（活的，巴氏杀菌的或通过其免疫调节性外膜蛋白注入的“ Amuc_1100”）的效果。这种益生菌可以减轻体重和脂肪量，改善胰岛素抵抗和肝脏胰岛素信号通路，并也改善肠通透性和减少内毒素血症。出乎意料的是，巴氏杀菌法是一种更安全的无菌法，将细菌在70°C下处理30分钟，从而限制了其细胞成分的变性，对临床提供了更强的益处。对患有肥胖和T2D的人群，在三个月内进行了活的（1010个细菌/ 天）和巴氏杀菌（1010个细菌/ 天）的A.muciniphila进一步安全检测（因此，尽管没有在基线进行评估，但仍存在NAFLD的风险个体），并总结了几种在老鼠身上又一次重复观察到的有益作用，但是活的或巴氏灭菌的A.muciniphila治疗的受试者中并未对胰岛素敏感性显示出任何的有益作用。然而，巴氏杀菌的A.muciniphila可显着降低AST，GGT和内毒素血症以及ALT（接近意义）。值得注意的是，在NAFLD小鼠模型中测试的GLP-1激动剂Liraglutide具有降低的肝脂肪含量和肝炎性细胞浸润以及调整GM的作用，还与346％倍的A.muciniphila增加和9％的Proteobacteria减少有关。Liraglutide还改善了肠上皮功能（与A.muciniphila相关的杯状细胞数量的增加），从而再次表明了这种细菌在NAFLD方面的潜在有益作用。此外，与健康的肥胖人群相比，代谢综合征的肥胖人群粪便中A.muciniphila的含量低和肝酶改变所显示的肝脏状况较差，相反，健康肥胖人群的粪便中A.muciniphila含量更高。仍然需要探索在治疗反应中个体化的A.muciniphila的丰度是否重要。最后，人和小鼠酒精性脂肪性肝炎（ASH）的严重程度会降低A.muciniphila的丰度，在小鼠中补充A.muciniphila既可防止ASH的出现，也可治疗改善既存的ASH并保护肠道屏障完整性。这些先驱性的在小鼠模型中测试的结果有利于在未来在人体临床实验探索NGP对NAFLD的作用。 9 多酚类 多酚是水果和蔬菜中的植物来源成分，构成大量生物活性植物化学物质，在某些慢性非传染性疾病中已证明对健康有益。虽然在小肠中吸收了一定百分比的多酚类物质，但在结肠中发现了GM将它们加工成大量的代谢产物，可能作用于宿主。多酚也可以调节GM，从而进一步影响宿主的健康。大多数动物研究表明，通过肠-肝轴修正和调节的GM，不同类型的多酚可以逆转或改善NAFLD的特征。在NAFLD治疗中研究最多的多酚类是黄酮类化合物。例如，HFD小鼠接受高剂量的生碗茶（含有7种多酚化合物）后，其体重，脂肪肝和甘油三酸酯含量，肝酶和全身性炎症均降低至与常规饮食对照组小鼠呈现相似水平。这些小鼠实验数据证实了先前在HFD喂养的Zurker大鼠的报道。此外，生碗茶逆转了HFD诱导的小肠改变（即，固有层内免疫细胞浸润减少，紧密连接增加，内毒素血症减少，因此表明肠通透性降低）。另一项鼠类研究证实了多酚（在绿茶中发现）对HFD诱导的NAFLD组织学改变和肝甘油三酯浓度的好处。绿茶引起的Verrucomicrobia 门中 A.muciniphila的增加和Proteobacteria（通常发现在NAFLD中增加）的减少对GM的调整作用。这些观察结果也证实了用茶多酚提取物：epigallocatechin-3-gallate观察到的类似结果。绿茶纠正了HFD诱导的胆汁酸谱改变，这与某些经过修饰的细菌有关，这表明多酚还可以通过胆汁酸调节来改善NAFLD。 16周的Quercitin（即众所周知的类黄酮）补充剂也部分逆转了HFD诱导的NAFLD肝脏改变（即脂肪肝和球囊扩张），甘油三酸酯和胰岛素抵抗。Quercitin还可以调整GM，特别是通过降低HFD引起的Proteobacteria增加，并改变HFD引起的肠道SCFA的产生，以及肠屏障和内毒素血症水平。如上所述，尽管HFD使肝脏TLR4的基因表达和NLRP3炎性小体增加，但Quercitin可将其表达恢复到正常水平。有趣的是，与喂养HFD的无菌小鼠接受来自仅HFD小鼠的FMT相比，喂养HFD的无菌小鼠接受来自HFD +Quercitin小鼠的FMT，表现为肝脏的保护，这表明多酚补充剂Quercitin补充后诱导了GM调整进而使肝脏获得的有益临床效果。在补充了4周curcumin（即多酚化合物）的HFD大鼠模型中，也改善了脂肪肝和肠屏障功能，减少了内毒素血症并调节了GM。在大鼠的高果糖饮食模型中，含几种多酚的果实提取物还可以减少高果糖饮食大鼠的脂肪肝，内毒素血症，改善肠屏障功能并部分恢复GM 失调。另一种含有多元酚的水果（红火龙果花青素）也可以改善HFD诱导的NAFLD的肝脏组织学改变，胰岛素抵抗，系统性炎症以及A.muciniphila的增加。总体而言，这些结果突显了几种多酚如何通过调节GM和肠-肝轴来中和NAFLD在啮齿动物中造成的改变，（图2）。这些研究对人类是否具有意义仍需要认真研究，然后才能推荐给患者使用。在NAFLD患者中，白藜芦醇是研究最多的多酚，但使用的是间接的NAFLD严重程度的生物标志物而非诊断标准（即肝酶）。与在啮齿类动物的NAFLD模型中的数据相反的是使用白藜芦醇后对人的RCT进行的mata分析未观察到积极效果。 图2 其他治疗方法对肠道菌群的调节以及肠-肝轴改善NAFLD的作用多酚类、运动类和益生元类主要来源于小鼠研究，其中一些NAFLD的特征通过肠-肝轴上的作用而得到改善。多酚，益生菌和运动通过改善肠道菌群失调，恢复肠屏障功能改善NAFLD ,减少内毒素。益生菌和运动也能减少肝脏脂肪生成。 10 益生元 益生元被定义为“被宿主微生物选择性利用的底物”给健康带来好处，它也的确调节了人和鼠的GM。一般来说，益生元通过减轻体重、降低胰岛素抵抗、缓解内毒素血症和改善肠道屏障功能来改善鼠的代谢健康。人身上的对于他们在代谢健康上的研究仍然是有争议的。尽管他们拥有相似的干预周期，但有些显示出有益的结果，有些则不然，根本没有观察到治疗组和安慰剂组之间的区别，或许不同种类的益生元可以解释这种矛盾的结果。虽然益生元应用于NAFLD患者的干预仍然很少，但是一些有前途的对NAFLD发病机制相关通路的影响已经在动物研究中得到证实。体内研究表明，低聚果糖(OFS)(一种难消化/可发酵的低聚果糖益生元成分)和菊糖(一种果聚糖饮食纤维)通过调节脂肪生成的酶基因的表达来降低HFD大鼠的脂肪从头合成。对Zucker大鼠补充8周果聚糖后，利用核磁共振波谱和组织学测量同时发现脂肪肝减少并且门脉丙酸盐水平也减少。这些结果仅用3周就在菊粉干预的HFD喂养大鼠中被证实了。进一步的体外研究表明，肝脏甘油三酯含量的减少源于较高的门脉丙酸盐水平引起的脂肪从头合成减少。同样，给高蔗糖饮食大鼠补充三周的OFS，或高果糖饮食大鼠连续4周的OFS干预，可以转化为肝脏重量的减轻以及FAS酶活性的降低，这提示因脂肪生成减少而减轻脂肪肝症状。最后，由多糖组成的W EGL，作为一种益生元，给予HFD小鼠可显著改善代谢健康。具体来说，它减少肝重、脂肪肝、肝脂肪基因表达、肝脏炎症、肝脏内毒素血症和TLR4信号。此外，他能恢复肠道的通透性并且反转HFD诱导的GM失调。而且，对HFD喂养的受体小鼠进行WEGL处理的小鼠的FMT发现肝脏重量下降，这意味着这种益生元对GM调节的有益作用。至于人类，已经进行了几项小型研究。在7例经活检证实的NAFLD患者中，8周的OFS或安慰剂RCT后，AST虽有较小的且有意义的下降，但超声测量的脂肪肝却无显著变化。有差异结果的缺失可能是由于个体数量少或基线肝脏病变严重程度的异质性引起的。相比之下，包括14名经活检证实的NAFLD患者的RCT，随机分为OFS组或安慰剂组干预9个月，在随访活检中证实，脂肪肝和炎症都有显著性改善。OFS诱导的GM构成的变化，特别是双歧杆菌的增加，这已经在大多数益生菌的研究中得到验证。正在进行的RCTs包括NAFLD患者(通过ALT和超声诊断)在内的随机对照试验将评估6个月低果糖菊糖联合干预对体重减轻，肝纤维化(通过纤维扫描和纤维试验评估)和脂肪肝(通过MRI测量)的影响。益生元已被证明可以有效改善小鼠的代谢疾病(图2)，然而，目前很少有数据关注特定的NAFLD疗效。特别是针对人类的更多研究需要更多的深入了解以获得其影响的重要性及其潜在作用机制。 11 合生元 合生元被定义为益生菌和益生元的组合，最近出现的并且有些已经NAFLD中进行了评估。虽然目前还缺乏相关研究，而且发表的数据的落点通常是NAFLD的间接标记物(肝酶或GGT)，但有些研究已经将脂肪肝或肝硬化的改变进行了定性。将NAFLD患者随机分为两组，一组为24周的cocktail of Bifidobacterium animalis 和 inulin干预组，另一组为安慰剂组，观察到超声评估的脂肪肝显著减少(对最严重等级的个体有重要影响)，同时伴随肝酶的水平改善。另一个28周的安慰剂或probiotic cocktail 和 OFS的RCT结果显示显著ALT的降低和瞬时弹性成像检测的肝纤维化的减轻。一个正在进行的RCT将评估在104例经活检证实的NAFLD患者施用安慰剂或合生元(OFS+双歧杆菌)1年后对肝脏脂肪含量的影响 (MRI和NMR光谱学评价)和纤维化(通过无创算法和瞬态弹性成像进行评估)的效果。总的来说，尽管前景看好，但这一领域仍需要更大规模的集中在人类NAFLD中的有效标志物的研究或使用二次活检的结果。 12 FMT FMT调节了GM的组成和功能，并代表了NAFLD背景下的一种新型治疗手段。首先描述了它治愈具有抗生素耐性的Clostridium Difficile的感染，现已在包括代谢性疾病在内的其他疾病中广泛得到测试。FMT至少在Clostridium Difficile的感染中，还可以是安全地口服胶囊的途径使用代替更具侵入性的方式。在代谢领域内，对患有代谢综合征的患者进行的两项研究表明，来自瘦弱健康供体的FMT显着改善了外周胰岛素敏感性，是主要个体间反应。有益反应仅在同种异体的转移前的MGR低的个体中观察到，MGR在六周后显著增加。然而，这种有益效果并没有在长时间上持续，这表明在慢性疾病中可能需要反复地进行FMT。然而，尚无人类研究观察到FMT对超重或肥胖个体中体重减轻的任何影响。在所有这些研究中，由于逻辑原因，均未在FMT之前对GM进行剖面分层解析。 有趣的是，同种异体FMT诱导了粪便乙酸盐水平和粪便胆汁酸池的微小却有意义的变化和脂肪组织中炎症基因的表达降低。顺便说一句，FMT供体（减肥手术后或代谢综合征同种异体供体）的代谢特征也主要影响胰岛素敏感性以及胆汁酸代谢，这两种途径均参与了NAFLD的发展，但迄今为止，Princeps FMT研究仅在鼠模型中进行。像这样的，源自常规饮食的小鼠的对HFD小鼠进行的FMT可在独立于胰岛素抵抗的状态下降低肝脏甘油三酸酯含量，并改善肝脏组织学变化以及循环肝酶。 FMT还可以改善肠道通透性，如ZO-1基因和蛋白表达的增加，这可能解释了观察到的全身性内毒素血症的减少。 FMT还可以部分纠正HFD引起的GM失调并增加粪便中丁酸盐的浓度。这是在小鼠中第一次观察的结果似乎很有希望并且需要在具有NAFLD / NASH的患者中进一步去证实。在临床试验中登记了两项尚未招募的研究（NCT03803540和NCT02469272），以评估FMT对肝脏组织学改变的（NCT03803540）和MRI评估的脂肪肝减少（NCT02469272）的潜在益处。现在正在对患有晚期肝病和肝相关并发症的患者进行1期临床试验中的FMT。对肝硬化和肝性脑病患者进行灌肠剂或口服胶囊化的来自健康供体的FMT发现耐受性良好，并伴有EncephalApp评分的改善，同时伴随有炎性的降低（即LBP的减少）。尽管有希望，但在NAFLD的早期阶段仍需要进一步的FMT研究，以先前评估其对肝脏组织学改变的功效，然后测试其是否可以减慢其进展。 13 运动 鼓励并建议超重/肥胖症的人进行体育锻炼以改善心血管疾病和T2D。为期8周的个性化培训项目，包括经活检证实的NAFLD患者每周进行3-5次耐力和力量综合训练，可显着改善NAFLD相关的非侵入性生物标志物。确实，运动降低了全身性炎症指标，脂肪肝（FLI），纤维化相关参数（FiB-4和瞬时弹性成像）的指标并且表现为15倍的肝酶减少，这表明了运动对NAFLD患者的总体益处。因此，现在最新的欧洲指南中推荐有氧运动和阻力训练，并且其处方应根据患者的情况进行个性化设定。现在的文献表明，体育锻炼可以调节GM。 的确，耐力训练可大幅改变半程马拉松赛的健康个体的GM成分和微生物相关的循环代谢产物。这种变化是否也发生在具有代谢改变的个体中，仍然需要破译，但是已经在几种动物模型中进行了评估，因此可以增进我们对体力活动如何通过微生物组有益于NAFLD的理解。最近一项研究针对HFD喂养的幼鼠，5周的有氧和阻力训练结合对NAFLD进化的影响。与对照组（即久坐）相比，运动改善了NAFLD（即甘油三酯肝含量降低以及微囊泡和大囊泡脂肪肝的减轻，且于常规饮食大鼠的指标相似）。与对照组（HFD+久坐）相比，这些组织学改善与脂质代谢相关基因（SREBP-1c，FAT / Cd36和C /EBPα）的表达降低有关。更进一步地，鉴于HFD引起了众所周知的GM失调，但运动纠正了肠道菌群组成的失衡（即某些细菌的丰度回到了在久坐且常规饮食的老鼠身上所观察到的水平）。后来对HFD或常规饮食小鼠在有运动或无运动的情况下的结果部分得到了证实，其中运动确实抵消了HFD引起的某些特定细菌的GM失调。不过，情况似乎更加复杂，因为对于某些其他微生物组特征，让HFD组运动会将微生物组成转变为另一种状态，该状态甚至与运动或不运动的常规饮食对照组相比有显著差异。然而，另一项对HFD的小鼠进行强化间隔训练效果评估研究发现，运动可以逆转某些HFD诱导的微生物改变。具体而言，运动会增加肠最远端的MGR。在一项最新人体研究中进一步证实了这一发现，其中8周的训练显著增加MGR。干预后某些门水平的变化与重要性的临床反应相关。比菌群构成更为重要的是，运动对涉及NAFLD病理生理的几种途径起作用。尽管HFD损害了GM功能，特别是与新陈代谢和TCA循环有关，但运动会使这些遗传能力恢复到一个水平常规饮食小鼠的水平，可能有助于改善包括NAFLD在内的代谢改变。此外，运动可恢复HFD引起的肠道屏障功能紊乱和黏膜的改变并将内毒素血症降低到在对照中观察到的水平。同样，小鼠接受了适度的游泳训练，表现为出肠道完整性，改善了RRS诱导的肠通透性并减少了细菌易位。运动可通过减少TLR-4（在肠道和肝脏内）及其随后在两个器官中的炎症反应来改善HFD诱导的肠肝轴激活。在小鼠中体育活动可改善NAFLD发病机理的许多特征（图2），然而，其对微患有代谢疾病和NAFLD的患者的菌群构成和功能的影响值得进一步把控研究和证实。最后，仍然需要将潜在的运动引起的GM的改变与饮食诱导的区分开来。 14 饮食 特定的饮食干预措施可通过调节肠肝轴来对NAFLD进行治疗，无论是否以减肥为目标。尤其是克里特岛，意大利或希腊地中海饮食（详细组成见表3中）已证明它们具有改善代谢参数和减轻体重的能力。此外，与热量限制相比，为期2周的低碳水化合物饮食干预在减少过量的肝内甘油三酸酯（NAFLD的标志之一）方面更有效。因此，研究已经测试了每种方法或这些方法组合（地中海饮食和/或低碳水化合物）对NAFLD的影响。与低脂饮食相比，对中度肥胖的受试者进行为期2年的地中海饮食或低碳水化合物饮食干预引起了更大程度的体重减轻和ALT的降低。和单纯的低脂饮食相比，联合地中海饮食和低碳水化合物饮食可更大程度的降低肝脏的脂肪含量和心血管代谢风险参数。最后，进行为期6个月的地中海饮食或其相关的午休和运动相结合，与对照组相比，均表现为更明显的体重和肝硬化的降低。有趣的是，仅运动和地中海饮食的结合即可显著降低ALT。 表3 地中海饮食成分 现在已有一些数据表明，对地中海饮食的高度遵守将GM调节为更健康的状态，这也与机体健康状况有关；如较低的Escherichia coli计数，较高的bifidobacterial/E. coli的比率，增加粪便SCFA和Prevotella。地中海饮食中的几种化合物，例如全谷物和单不饱和脂肪酸（MUFA），它们通过影响GM构成来改善NAFLD。其他化合物在其他地方有详细论述。全谷物的有益效果通常与特定的植物素（包括纤维和多酚）有关。他们减少能源摄入并调节GM（即增加Bifidobacteria 和 Lactobacilli），它们均已在多项益生菌研究中证实对NAFLD具有有益作用。全谷物增加了Clostridiumleptum，这与来自于纤维的丁酸盐的产生有关。因此，可以推测全谷物通过与GM相关的丁酸盐的产生来改善NAFLD，已证明了它可以在动物模型中降低胰岛素抵抗并具有抗炎作用。因此，产生丁酸盐的益生菌可降低大鼠的NAFLD和内毒素血症。此外，如益生菌的部分所述，Bifidobacteria 和Lactobacilli的补给可改善肝转氨酶水平和肝组织学病变。它们还改善了一些NAFLD特点（即改善了小鼠中葡萄糖诱导的胰岛素分泌，葡萄糖耐量和炎症状态）。因此，建议以这些细菌为丰富饮食的NAFLD患者需要评估，特别是其对肝脏的影响效果。 MUFA丰富代表了地中海饮食的另一种特征。与高碳水化合物/高纤维/低血糖指数饮食的潜在NAFLD的T2D患者相比，一种MUFA丰富的饮食在减轻肝脂肪水平上是更有效的。由于在MUFA组中血浆β-羟基丁酸酯（β-氧化的替代标志物）增加，因此推断MUFA丰富的饮食通过增加微量氧化来减少肝性脂肪变性的加剧。 MUFA还可以恢复HFD诱导的小鼠的GM失调（即Enterobacteriales显著减少和Bifidobacterium spp.的增加）。然而，关于MUFA对GM的影响的可用数据仍然很少并且有一定的出入，因此值得在人类中进行进一步的研究。总体而言，当前文献表明高度依从性的地中海饮食伴随着生活方式改变的干预措施可以改善NAFLD症状，连同众所周知的新陈代谢和心血管疾病风险的减少。这可能是由于较高的纤维摄入量或者上述所提到的联合手段的热量限制改善了GM构成。但是，需要更多的研究来证实在人类中的发现，并针对NAFLD治疗的优化饮食干预措施。 结论 除了有效的减重方法之外，可用治疗NAFLD的方法很少，即便在RCT中，并非所有患者都容易达到这种效果，更不用说现实生活了。既然GM参与了NAFLD的发病机制，因此以GM为目标来改善肝脏改变似乎是体重管理的理想选择。我们已经综述了几种对GM起作用的疗法或干预措施，这些疗法或干预措施已被证明具有改善NAFLD相关参数的效果。迄今为止，人类RCT显示益生菌领域是最先进的领域，通过非侵入性的有效方法对NAFLD进行评估发现了虽小却有意义的改善。小鼠研究已经解释了对于观察到的有益效果的机制通路。更重要的是，（单一菌株）益生菌似乎至少能够阻止时间相关的NAFLD恶化。尽管如此，仍需要进行长期研究以评估其对纤维化的功效，这代表与NAFLD相关并发症和进展的不良肝脏改变。关于益生元，合生元，多酚或FMT，尽管从获得的体外或体内数据来看似有希望，但仍需要采用统一且经过验证的NAFLD方法进行人体转化研究来对患者诊断。将来，将已经通过测试的这些选项中的几种合生元与特定的生活方式和饮食干预相结合，可能会更加有效，但应事先进行评估。最后，由于NAFLD病理生理学涉及多个通路，患者之间存在重大个体间的差异，理解在这些干预措施中的菌群相关的反应或其他反应生物标志物对于日后提出个性化方法通过调节肠道菌群来改善NAFLD是有必要的。 |
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