《Microorganisms》2023年综述报告:儿童肠道-肝脏轴与肝胆健康及疾病的关联研究
作者及机构
本综述由美国威尔康奈尔医学院(Weill Cornell Medicine)的Stephanie L. Rager与Melody Y. Zeng共同撰写,后者为通讯作者。论文于2023年2月27日发表于期刊《Microorganisms》(Volume 11, Issue 3, 597),主题为儿童肠道微生物群(gut microbiota)与肝胆健康的双向关联。
研究背景与主题
肠道-肝脏轴(gut-liver axis)是近年研究热点,通过门静脉系统将肠道微生物代谢产物(如短链脂肪酸SCFAs)、微生物相关分子模式(MAMPs)与肝脏免疫代谢功能紧密关联。目前针对成人的研究较充分,但儿童因肠道菌群发育特点(如双歧杆菌占主导)及独特肝胆疾病谱(如胆道闭锁、威尔逊病),需专门探讨。本文系统综述了儿童常见肝胆疾病中肠道菌群的作用,并提出基于菌群调控的治疗策略。
主要观点与论据
1. 儿童肠道菌群发育特征及其对肝脏的影响
- 关键发现:婴儿期菌群定植受分娩方式(顺产 vs 剖宫产)、饮食(母乳寡糖HMOs促进双歧杆菌)及抗生素使用影响,3岁左右趋于稳定。
- 支持证据:
- 剖宫产婴儿拟杆菌(Bacteroides)定植延迟,而金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)丰度升高,可能增加肥胖及非酒精性脂肪肝病(NAFLD)风险(引用Bergström等2014年研究)。
- 动物模型显示,母体补充丁酸盐(butyrate)可通过调节子代菌群(厚壁菌门Firmicutes与拟杆菌门Bacteroidetes富集)减轻胆道损伤(Jee等2022年研究)。
2. 肠道菌群在特定儿童肝胆疾病中的作用
- 胆道闭锁(Biliary Atresia, BA)
- 临床证据显示BA患儿肠道菌群多样性降低,链球菌(Streptococcus)与克雷伯菌(Klebsiella)增多,而产丁酸盐的粪杆菌(Faecalibacterium)减少(Wang等2020年研究)。
- Kasai术后预后良好的患儿菌群α多样性更高,提示菌群可作为预后标志物(Chen等2020年病例报告)。
儿童非酒精性脂肪肝病(NAFLD)
威尔逊病(Wilson’s Disease)
3. 纤维化囊肿(CF)与炎症性肠病(IBD)的肝病关联
- CF相关肝病(CFLD):CFTR基因缺陷导致胆汁淤积,高脂饮食加重肠道菌群失调(如大肠杆菌增殖),而聚乙二醇(PEG)饮食可缓解(Debray等2018年小鼠实验)。
- IBD合并原发性硬化性胆管炎(PSC):患儿肠道中变形菌门升高,韦荣球菌(Veillonella)丰度与胆红素水平正相关(Cortez等2020年研究)。
4. 病毒性肝炎的菌群调控机制
- 乙肝病毒(HBV):成人菌群通过调控I型干扰素增强病毒清除,而婴儿因菌群未成熟易转为慢性感染(Chou等2015年研究)。
治疗展望与潜在靶点
- 益生菌干预:如NAFLD患儿补充乳酸杆菌可降低转氨酶(Famouri等2017年Meta分析)。
- 母体营养调控:孕期补充丁酸盐或锌可能通过菌群-免疫轴预防子代肝胆疾病。
- 后生元(Postbiotics)应用:微生物代谢产物(如SCFAs)或可替代活菌治疗。
学术价值与意义
本文首次系统整合儿童肠道-肝脏轴的临床与基础研究证据,突出儿童与成人的病理生理差异:
1. 科学价值:阐明菌群通过代谢产物(如丁酸盐)、免疫调控(如Kupffer细胞活化)及胆汁酸循环影响儿童肝病进程。
2. 临床意义:为儿童肝胆疾病的早期诊断(如菌群标志物)及精准治疗(如菌群移植)提供新方向。
亮点:提出“母体-婴儿菌群传递”对肝病的跨代影响,并强调饮食、抗生素等可调控因素的重要性。