J Hepatol：肠道微生物群帮助护理肝脏再生

背景

大型手术通常伴有危及生命的医院感染的高风险，这会严重影响康复甚至导致死亡。为了降低感染风险，将预防性抗生素处方作为标准围手术期护理的一部分。然而，近年来外科技术的进步已将抗生素干预的必要性降至最低。相反，抗生素仅在手术期间进行限制性给药，然后在24小时内停用。这种临床实践与世界卫生组织 (WHO)为遏制困扰世界各地医疗机构的抗生素耐药微生物的出现而发起的倡议相一致。尽管如此，由于肝切除术(又称肝切除术)不可避免地要切断门静脉，而门静脉携带的血液中含有未加工的胃肠道内容物，包括微生物产物和代谢产物，因此肝切除术后仍长期使用术后抗生素。然而，由于在几项随机对照试验中发现其缺乏术后益处，因此这种做法的必要性受到质疑。

简介

2023年1月27日，来自美国托莱多大学医学和生命科学学院的Beng San Yeoh和Matam Vijay-Kumar在J Hepatol (IF: 30.083)杂志上发表名为Gut microbiota lends a helping hand to nurse liver regeneration的研究[1]。

主要结果

在本期的《肝脏病学杂志》杂志上，Yin等人的一项研究对预防性使用抗生素给出了不同的看法，即抗生素可延迟肝脏再生 (图1)。值得注意的是，肝脏被赋予了非凡的再生能力，部分肝切除术后可实现完全肝脏再生。作者发现，口服广谱抗生素可严重阻碍70%肝部分切除术后的肝脏再生，导致小鼠术后死亡率增加。这引出一个问题，即是否是由于抗生素的已知肝毒性作用造成的。然而，Yin等人注意到，没有肝脏损伤、肝细胞死亡或肝脏炎症的组织学迹象；因此，作者认为这些因素可能不是肝再生丧失的主要促发因素。相反，作者将抗生素介导的肝脏再生障碍归因于肝细胞增殖显著减少和关键细胞周期调控因子 (例如细胞周期蛋白A2、B1、D1、E1和细胞周期依赖性激酶1)激活的延迟。

图1. 肠道微生物群可促进促进肝再生的新生脂肪生成

在寻找机制的过程中，Yin等人将注意力集中在抗生素造成的损伤上：肠道微生物群是指居住在胃肠道内的细菌、真菌和病毒的组合。这一微生物组合主要由两个优势菌门 (厚壁菌门和拟杆菌门)以及其他次要菌门 (如变形菌门)主导。作者发现，给小鼠使用的抗生素方案 (即氨苄西林、万古霉素、甲硝唑和氟康唑)减少了厚壁菌门和拟杆菌门，但允许变形菌门过度生长。肠道微生物群群的改变是“肠道菌群失调”的标志，即一种失衡状态，这与包括肝脏疾病在内的许多疾病的发病机制有关。考虑到30多年前已有工作证实这一观点，关于肠道微生物群对肝脏再生具有重要意义的发现可能并不令人惊讶。然而，其确切机制，尤其是肠道细菌如何对肝细胞产生影响的机制仍不清楚。

肝脏再生是一项代谢需求旺盛的过程，需要通过新生脂肪生成来提供足够的脂肪酸来进行膜生物生成。在这种情况下，硬脂酰-CoA去饱和酶1 (SCD1)是单不饱和脂肪酸 (MUFA)生物合成中的限速生脂酶，例如分别来自棕榈酸酯 (C16:0)和硬脂酸酯 (C18:0)的棕榈酸酯 (C16:1 n-7)和油酸酯 (C18:1 n-9)。这些MUFA反过来又作为磷脂生物合成的关键底物，磷脂是所有细胞膜中的主要脂质物种。尽管SCD1具有重要意义，但已有多项研究报告了其在肥胖、II型糖尿病、慢性炎症和癌症中的病理作用。这是因为MUFA也可作为促脂肪生成中性脂质 (如甘油三酯和胆固醇酯)的优良底物。为了得到进一步的支持，我们既往的研究已将SCD1与肠道微生物群驱动型代谢综合征的发生联系起来，而该疾病背后的机制是SCD1将肠道衍生的短链脂肪酸 (SCFA)转化为肝脏内过量的MUFA。尽管过量存在潜在危害，但SCD1和SCFA参与肝脏从头脂肪生成对于需要细胞膜生物生成的磷脂持续供应的再生肝脏而言是滋养性的，甚至是令人垂涎的。

结论及展望

总而言之，Yin等人的研究很好地阐明了健康的肠道微生物群对正常肝脏再生的意义，因此在这种情况下应警惕抗生素的使用。然而，仍有一些手术，如胃肠道手术，可能需要使用抗生素，以避免肠道漏液，这可能导致细菌播散和代谢性感染。作者的研究结果还有可能用于改善肝脏手术后恢复的临床考虑。例如，建议肝脏切除术后康复的患者增加膳食纤维和/或SCFA的摄入可能会使其获益。与此同时，术后护理中也应考虑避免食用可抑制SCD1活性的食物，例如富含多不饱和脂肪酸的食物。最后但同样重要的是，Yin等人的研究提醒我们，尽管个体化治疗在临床实践中仍有很大差距，但应考虑考虑个体微生物群分布情况的方法。检查微生物群可能是改善肝脏健康的重要下一步，这不仅适用于肝脏切除术，而且适用于一系列肝脏疾病。

原文链接

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168827823000284?via%3Dihub

转自：“生物医学科研之家”微信公众号

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