嗜黏蛋白阿克曼菌在非酒精性脂肪性肝病中的作用.docx

I:10.12449/JCH240326嗜黏蛋白阿克曼菌在非酒精性脂肪性肝病中的作用郑立婷L2,汪哲1，2,陈玉春L文I珊山L2,解有成】，2,李初谊L于.I1中国人民解放军联勤保障部队第九四O医院消化内科，兰州7300502甘肃中医药大学第一临床医学院，兰州730000三(言作者：,yuxiaohui528(ORQD:OOoaOoO2-8633-3281)摘要：非酒精性A旨肪性肝病(NAFLD)已成为全球最常见的慢性肝病，同时也是发生肝硬化和肝细胞癌的主要原因之一，因此及时遏止NAFLD的发生发展尤为重要，但由于其复杂的发病机制，目前尚无有效的根治手段。嗜黏蛋白阿克曼菌(Akk菌)作为新T端生菌，能够改善机体代谢紊乱。越来越多的研究表明，Akk菌对代谢性疾病，尤其是NAFLD有潜在的治疗作用.因此，本文就Akk菌在NAFLD中的作用机制作简要综述，旨在为NAFLD的治疗改进和开创新疗法提供新思路。关键词：非酒精性A旨肪性肝病；阿克曼菌属；治疗学基金项目：甘肃省非感染性肝病临床医学研究中心(21JR7RA017)；联勤保障部队第九四C)医院肝病临床医学研究中心(2021yxky079);甘肃省卫健委科研酸项目(GSWSKY2021-047)RoleofAkkermansiamuciniphilainnonalcoholicfattyliverdiseaseZHENGLiting1r2,WANGZhet,2,CHENYuchun',LIUShanshan,2,XIEYoucheng1,2,UChuyh,YUXiaohui1.(1.DepartmentofGastroenterology,The94(fnHospitalofJointLogisticSupportForceofPLA,Lanzhou730050,China;2.TheFirstClinicalMedicalCoIIegeofGansuUniversityOfChineseMedicine,Lanzhou730000,China)Correspondingauthor:YUXiaohui,yuxiaohui528(ORCID:0000-0002-8633-3281)Abstract:Nonalcoholicfattyliverdisease(NAFLD)hasbecomethemostcommonchronicliverdiseaseintheworld,anditisalsoOneofthemaincausesoflivercirrhosisandhepatocellularcardnoma,soitisPartiCUIariyimportanttocurbthedevelopmentandprogressionofNAFLDinatimelymanner.However,duetoitscomplexpathogeneses,therearecurrentlynoeffectivemethodsforradicaltreatmentAsanewgenerationofprobioticsfAkkermansiamuciniphila(Akkbacteria)canimprovemetabolicdisordersofthebody,andmoreandmorestudieshaveshownthatAkkbacteriahaveapotentialtherapeuticeffectOnmetabolicdiseases,especiallyNAFLD.ThereforezthisarticlebrieflyreviewsthemechanismofactionofAkkbacteriainNAFLD,inordertoprovidenewideasforimprovingthetreatmentofNAFLDandcreatingnewtherapiesKeywords:Non-alcoholicFattyLiverDisease;Akkermansia;TherapeuticsResearchfunding:GansuProvinceClinicalResearchCenterforNoninfectiousLiverDiseases(2UR7RA017);LiverDiseaseGinicalMedidneResearchCenterofthe94('HospitalofJointServiceSupportForce(2021y×ky079);ScientificResearchManagementProjectOfGansuProvinceHealthCommission(GSWSKY2021-047)非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)已成为目前最常见的慢性肝病，全球发病率已超过32.4%。NAFLD包括非磁性撕肝(non-alcoholicfattyliver,NAFL)种E酶性月度性肝炎(nonalcoholicSteatohepatitis,NASH),可进展为肝硬化、肝细胞癌123)。此外，NAFLD还会累及肝外多个脏器，使得发生心血管疾病、慢性肾脏疾病和呼吸系统疾病的概率增加4。NAFLD的病理生理学机制复杂，目前尚不明确，尽管调整饮食和生活方式可以有效地控制NAFLD,但随着疾病的进展,药物是治疗NAFLD的必要手段，然而目前并没有被批准用于治疗NAFLD的特效药物，因此寻找治疗NAFLD的有效方法已成为临床研究的当务之急2。肠道菌群是一个复杂而动态的生态系统，蕴藏着数以万计的微生物群体，在维持人类健康方面发挥着重要作用，肠道菌群与宿主之间的相互作用有助于机体维持肠道上皮屏障的完整及免疫系统的发育和成熟(6】。肠道菌群紊乱可导致黏膜免疫反应失调，从而诱发NAFLD171e嗜黏蛋白阿克曼菌(Akkermansiamciiphila,简称Akk菌)为一种很有潜力的益生菌,是一种严格厌氧、革兰阳性的黏蛋白降解菌，占健康成年人肠道细菌总数的Akk菌在治疗代谢性疾病及免疫性疾病方面具有显著优势,同时具有缓解慢性肝病尤其是NAFLD的潜力fllL因此，深入了解Akk菌在NAFLD中的作用机制，对于未来研发治疗NAFLD的药物，改善NAFLD患者的预后具有重要的指导意义。1 Akk菌概述Akk菌隶属于韦氏杆菌属，主要定植于肠道外层的黏蛋白中，以黏蛋白为主要能量来源，产生自身生长繁殖所需的氨基酸和糖基112)。此外，Akk菌还能够调节黏蛋白活性，对肠黏膜屏障起到增强作用。研究口3】表明，给予Akk菌后，小鼠肠道杯状细胞和潘氏细胞的数量明显增加。并且Akk菌分解黏蛋白产生的短链脂肪酸能够调节机体免疫，增加抗菌肽合成，保持肠道内环境稳态114LAkk菌不仅在维持人体正常生理功能方面发挥作用，还与全身多系统疾病的发生发展相关“51。SUn等“6】研究发现产毒性大肠杆菌诱导小鼠发生腹泻，经Akk菌灌胃治疗后,腹泻率明显下降，促炎因子LLlL-6、TNF-水平均明显降低，病理学显示结肠固有层腺体紊乱较模型组明显减轻，杯状细胞增多，炎性细胞浸润减少.三叶因子3(trefoilfactorfamily3,TFF3)31+0中09员，是胃肠道黏膜损伤修复的重要因子I”Barcena等【第)将含有Akk菌的粪便移植到早衰综合征模型小鼠体内，TFF3木面菌肽再生胰岛个白3(regeneratingislet-derivedprotein3,Reg3)表达显著上调。通过给予早衰小鼠长达10周的Akk菌治疗后发现，小鼠骨髓中B淋巴细胞数量增多，派氏淋巴结中活化的CD8CTB淋巴细胞、CD273B淋巴细胞数量减少，脾和肠系膜淋巴结中巨噬细胞数量增加、Ly6Cin单核细胞数量减少，小鼠生存时期明显延长【19)。此外，在酒精性肝病小鼠模型中，Akk菌可以改善乙醇引起的肠道黏膜损伤，并通过上调闭合蛋白-3(claudin-3)和咬合蛋白(occldin)的三,恢复肠葩障结构的完整性"。二Akk菌的减少与阿尔茨海默病(AlZheimer'sdisease,AD)的重赚险因素如OL2三f尿病相关21LOU等通逑舒AD模型小鼠Akk菌治疗后，结肠黏液细胞增加，血清二胺氧化酶(DAO)水平降低。LiU等【23】研究发现在感染伤寒沙门氏菌的小鼠体内，通过口服Akk菌不仅能够上调闭锁小带蛋白；(ZO-I)、claudin-4及抗菌肽Reg3的表达,并且能够激活炎性小体3(NLRP3),增加活性氧、NO和IL-l水平f从而增强巨噬细胞杀伤伤寒沙门氏菌的能力0综上所述，Akk菌作为一种有潜力的益生菌，为治疗性益生菌的临床应用提供了新的机会，为疾病的防治提供了更多方向(表1)。2 Akk菌在NAFLD中的作用研究疾病作用机制参考文献腹泻结肠固有层腺体紊乱明显减轻,杯状细胞增多，炎性细胞浸润减少16早衰综合征TFF3,抗菌肽 Reg3±调，B 淋巨增多，CD80*B 淋巴魄、CD273 B 淋巴细胞、Ly6 Cin单核细胞减少18-19 酒精性肝病杯状细胞数量增加、紧密连接蛋白claudin-3和OCCIUdin表达上调20阿尔茨海默病结肠黏液细胞的数量增加，血清DAo水平降低22伤寒紧密连接蛋白ZO-L daudin4及抗菌肽Reg3、NLRP3表达上调力酣氧、NO和IL-邛水平增加23表1 Akk菌在多种疾病中的作用Table 1 The role OfAkkermansia muciniphila in various diseases2.1 NAFLD体内Akk菌变化Akk菌在代谢性疾病中的作用是最近研究的热门话题，同时Akk菌与NAFLD的相关性已引起广泛关注。研究"4】发现代谢综合征患者体内Akk菌丰度下降，这些患者包括月哪、未经治疗的2型糖尿病和高血压者。然而，目前关于NAFLD或NASH患者体内Akk菌丰度变化尚存在一定的争议。一项针对肝脂肪变性的女性肥胖患者的临床研究石】发现，随着脂肪变性程度的增加，Akk菌的丰度呈增加趋势。相反,在NAFLD肥胖患者中却观察到Akk菌减少，与无或轻度NAFLD肥胖患者相比，患有中度或重度NAFLD肥胖患者Akk菌丰度下降趋势更加明显l26j另有研究127)显示，与健康对照组相比，肝酶升高的NAFLD患者Akk菌显著减少。此外，患有NAFLD的儿童也表现出类似的现象，一项针对NAFLD胤研究"81,与蛔L鞠比，NAFLD患儿体内Akk菌的丰度呈下降趋势。Pan等间分析了乃例儿童的肠道菌群变化，其中包括25例NAFL患者、25例NASH患者和25例肥胖但无NAFLD患者，与健康个体相比，NAFL患者中Akk菌的丰度显著降氐。同时，患有NASH的儿童的Akk菌丰度低于患有NAFL的儿童eKim等【3。】研究发现给予小鼠高脂饮食13周发生NAFLD,与正常组小鼠相比，发生NAFLD的小鼠体内Akk菌丰度较低。同时，在由糖精/三氯蔗糖饮食诱导11周的NAFLD小鼠模型中也观察到了上述现象31.此外，研究132）表明给予小鼠蛋氨酸和胆碱缺乏的饮食4或8周可诱发NASH,并伴随Akk菌丰度下降。总之，在不同饮食干预不同时间诱导的NAFLD动物模型中，都能观察到Akk菌丰度下降的现象。2.2 Akk菌在NAFLD中的作用机制脂多糖（LPS）是一种典型的病原体相关分子模式，可激活肝脏的先天免疫反应133L在NASH患者体内，内毒素信号相关蛋白Toll样受体4（Toll-Iikereceptor-4,TLR-4）和C-Jun氨基末端激酶表达上调，而Akk菌能够使高脂饮食喂养的小鼠肝脏中的内毒素信号通路中的TLR-4、C-JUn氨基末端激酶蛋白下调"35。此外，在其他肝损伤模型中，Akk菌也能够下调内毒素水平及其相关的信号通路蛋白，例如，Akk菌可以通过调节免疫性肝损伤小鼠的肠道菌群来抑制内毒素的产生136】。上述研究提示，Akk菌可通过调节内毒素相关信号通路，进而成为治疗NAFLD的潜在靶点。）三fX（famesoidXreceptor,FXR）fUZB三汁酸为天然配基的转录因子，在肝脏和肠道中大量表达，在胆汁酸代谢和糖脂代谢中发挥重要作用，许多研究表明胆汁酸代谢失衡及FXR功能异常是NAFLD患者的代谢特征之一印4Nian等通过高月施料喂养小鼠20周建立NAFLD模型，然后给予Akk菌灌胃治疗，与模型组相比，Akk菌能够抑制小鼠体质量增加，胰岛素抵抗和肝脂肪沉积,TNF-,IL-6.IL-17A促炎因子水平降低，紧密连接蛋白Zo-1、OCdUdin表达上调。进一步实验发现Akk菌能够增强肝脏FXR的表达，且FXR的靶向小分子二聚体伴侣（smallheterodimerpartne,SHP）及其下搬）细B色素P4507（cholesterol7alpha-hydroxylase,CYP7A1）的表达也发生上调，NAFLD得到缓解L-天门冬氨酸是一种非必需氨基酸，通过调节氮代谢、核酸合成和三竣酸循环在急慢性肝炎和肝硬化的治疗方面发挥重要作用（刈】。Rao等研究发现，Akk菌能够显著降低NAFLD小鼠血清中甘油二酯水平，并且通过代谢组学分析确定了Akk菌治疗后代谢物的变化情况，发现以L-天冬氨酸升高最为显著，进一步研究发现，Akk菌治疗促进了L-天冬氨酸从肠道至肝脏的转运，进一步激活肝激醒L单磷酸腺昔活化蛋白激酶轴，抑制肝脂类物质合成,从而改善小鼠的NAFLDe因此，Akk菌通过增加从肠道转运的肝脏中L-天冬氨酸水平的新机制，有望成为NAFLD治疗的潜在途径。巨噬细胞是肝脏中最重要的天然免疫细胞之一，在人类和动物模型的NAFLD中发挥着重要作用32】。最近有研究发现Akk菌在调节巨噬细胞极化治疗NAFLD方面发挥着重要作用，TLR-2作为TLR家族的关键成员，能够识别多种细菌脂蛋白。Han等（43）发现Akk菌可以通过调节紧密连接蛋白daudin-1、ZO-LOCdUdin和抗菌肽RegBa、Reg3b.Reg3g缄达,嚼豳道屏障功,并且通过下调TLR-2以减少肝脏6T淋巴细胞分泌IL-17,进一步抑制巨噬细胞向促炎的MI型极化，使IL-6、TNFy分泌减少，最终抑制NAFLD的发生发展此外，Akk菌还通过减少小鼠肝脏免疫细胞如中性粒细胞和巨噬细胞的积聚，保护免疫介导的肝损伤。尽管目前针对Akk菌在NAFLD中作用机制的研究仍存在一些局限性，Akk菌如何影响NAFLD中巨噬细胞极化有待进一步研究，但现有发现提供了Akk菌在NAFLD的肝脏免疫过程中发挥作用的证据，为Akk菌治疗NAFLD研究提供了一种新思路（图1）.2.3Akk菌在NAFLD治疗中的作用目前，已被报道用于治疗NAFLD的药物包括抗糖尿病、抗氧化剂和细胞保护剂等，然而放有待进/明确LMOreira等（45】研究发现利拉鲁肽可以通过减少肝脏中的脂滴和炎性细胞浸润，逆转高脂饮食诱导的NAFLD,并且能够恢复Akk菌的丰度0Du等1461研究发现，甜菜碱可预防肝脂肪变性，高脂饮食小鼠经过饮食甜菜碱治疗23周后，小鼠血清中ALT/AST下降,并且出现Akk菌增加的现象。Zhang等）发现海带提取物可溶性多糖不仅能够降低高脂饮食小鼠血清甘油三酯、血糖、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平，还可通过显著降低肥胖相关菌如类杆菌的比例，提高Akk菌丰度，改善HFD诱导的肠道菌群失调，以缓解与肥胖相关的NAFLD菊粉作为天然植物的成分之一，在改善慢性肝病方面的研究已有报道Perez-Monter等B"研究发现菊粉能有效预防高脂饮食大鼠肝脂肪变性，并且能够重塑肠道微生物菌群，经菊粉治疗后，无游离糖的高淀粉饮食大鼠体内Akk菌增加了5倍.NAFLD小鼠直接口服Akk菌同样也能改善NAFLD0一注:JNK , C-Jun就S末端激酶；LKBl,肝激酶Bl; AMPK ,单磷酸腺智舌化蛋白激酶.图1 Akk菌在NAFLD中的作用机制The mechanism of Akkermansia muciniphila in NAFLDFigure 1项研究【311表明，口服Akk菌（剂量为IO8-1炉CFU/mL）可以使NAFLD小鼠血清ALT水平降低、肝脂肪变性改善。Rao等）研究发现NAFLD小鼠给予6周的Akk菌（2×107CFU/mL”箭后，NAFLD得iJ显著缓解，即使4周后停止治疗，Akk菌仍可以保持其有效的抗NAFLD活性。NAFLD如果不及时治疗,将发展为肝纤维化甚至肝硬化,Zhang等1的】研究发现,NASH肝细胞癌模型小鼠经过16周Akk菌（1.OxlO9CFU/mL）口肠台疗后，肝月幡明显较小，肝脏结构紊乱得到缓解，肝内脂肪变性、炎性反应和坏死减少，结肠黏膜层厚度和杯状细胞数量增加，回肠上皮细胞紧密连接蛋白ZO-Ixclaudin-3和OCdUdin的表达上调研究表明Akk菌不仅在治疗NAFLD发挥着强大的作用，同时能够预防和阻止NASH相关肝细胞癌的发生发展。Akk菌对NAFLD并发症也有一定的逆转及缓解作用，已有研究报道肠道微生物群通过脑-肠轴改变机体大脑的新陈代谢和认知功能Higarza等】研究发现Akk菌可逆转高胆固醇诱导的大鼠认知功能障碍，包括空间工作记忆和对新物体识别能力。小胶质细胞对维持中枢神经系统内环境的稳定发挥着关键作用，小胶质细胞的激活与突触丢失和认知功能失调有关51.Yang等1521研究表明，Akk菌通过增强肠道屏障功能恢复高脂饮食小鼠海马区的小胶质细胞增生、神经发育和海马神经元的可塑性，从而保护认知功能。目前，虽然肠道菌群在NAFLD发生发展中的作用亟待研究，但Akk菌作为益生菌已显示出很高的临床应用潜力，随着药物合成和筛选技术的快速发展，相信靶向Akk菌修饰药物将广泛用于抗NAFLD治疗。3小结与展望NAFLD的发病机制复杂多样，由脂肪变性的第一次"打击”和其他因素（如氧化应激）造成的第二次“打击'组成的“两击”理论已经不足以解释NAFLD的发病机制，因此临床上尚未针对其发病机制研发出能够有效且彻底治疗NAFLD的手段。近年来，益生菌在治疗慢性肝病方面备受关注，Akk菌作为一种肠道中的有益菌群，在调节脂质代谢及抑制肝脏炎症方面具有巨大潜力，然而NAFLD中Akk菌的研究仍处于早期阶段，其确切机制尚不明确，因此未来的研究应更多地关注Akk菌在NAFLD治疗中的应用，为NAFLD治疗提供新的思路和方法。利益冲突声明：本文不存在任何利益冲突。作者贡献声明：郑立婷负责撰写论文；汪哲、陈玉春、刘珊山、解有成负责查阅、归纳文献；于晓辉、李初谊负责指降写，修改论文。参考文献：(1IRlAZIK.AZHARIH.CHARETTEJH.Ctal.TheprevalenceandincidenceofNAFLDworldwide:asystematicreviewandmetaanalysis(J.LancetGasiroenierolHepatol.2022»7(9):851-861.DOI:10.1016/S2468-1253(22)00165-0.2 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