肝细胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是常见的恶性肿瘤之一，也是第2位癌症相关死亡原因^[1]。多数HCC是在肝硬化的背景下发生的，并且HCC是晚期肝病患者死亡的主要原因^[2]。除肝硬化外，许多遗传和环境因素也参与了HCC的发生。肠道菌群(gut microbiota)被认为是影响许多人类疾病的主要环境因素，它是一个复杂、动态的生态系统，主要由细菌组成，也包括真菌、原生动物、古生菌和病毒^[3]。生理条件下，肠道菌群与人体宿主之间存在着平衡的共生关系，可为人体提供代谢、营养、免疫和防御功能^[3]。细菌、肠道上皮和肠道免疫系统的平衡交互保证了人体“健康”肠道的双重功能——吸收营养和限制病原菌或细菌源性大分子(脂多糖、细菌DNA、鞭毛蛋白、肽聚糖)进入门静脉系统和肝脏^[4]。肠道屏障在调节肠壁内外物质运输过程中发挥着重要作用，其是由上皮层(机械屏障)、黏液、IgA和抗菌物质(分泌屏障)、肠道相关淋巴组织(免疫屏障)组成的解剖-功能结构^[5]。当肠道菌群失调时，肠道屏障的完整性即会受到破坏，病原菌及其产物进入肝脏后会激活肝巨噬细胞，导致TNF-α等促炎细胞因子的释放，促使肝纤维化的发生和发展^[6]。本文论述了肠道菌群在肝硬化等慢性肝病和HCC发生、发展中的潜在作用和临床意义，以及肠道菌群作为慢性肝病和HCC新的治疗靶点的可能性。

肠道菌群定植于人类胃肠道，由超过100万亿的微生物组成，基因组复杂，是人类基因组基因数量的150倍^[6]。肠道菌群参与人体消化、维生素B合成、免疫调节、血管生成和神经功能等生理病理过程，与胃肠道、肝脏、心血管、内分泌等多个系统功能的发挥密切相关，因此肠道菌群也被称为“新的虚拟代谢器官”^[7]。肠道菌群主要由硬壁菌门(79.4%，瘤胃球菌属、梭菌属)、拟杆菌门(16.9%，卟啉单胞菌、普氏菌属)、放线菌门(2.5%，双歧杆菌)、蛋白菌门(1%)和疣微菌门(0.1%)组成，乳酸杆菌、链球菌和大肠杆菌在肠道中的数量较少^[8]。遗传和环境因素会影响肠道菌群的组成。在生命周期最初的2年中，饮食是决定肠道菌群组成最重要的因素，随后肠道菌群的组成会受年龄、饮食、药物和环境的影响。

肝硬化是各种不同类型肝脏损伤的终末期表现，其特征是肝小叶结构紊乱和门静脉高压。门静脉压力增高会引起肠壁结构改变(如肠道淤血和水肿)、纤维肌层增殖、黏膜肌层增厚、肠上皮间紧密连接松散或缺失，从而导致肠道细胞旁和跨细胞输送运动增加、肠道通透性增加，促使病理性细菌移位^[9-11]。另外，发生肝硬化时，患者胃酸分泌减少，肠道运动受损，防御素的抗菌活性降低，黏膜IgA水平下降，胆汁酸分泌减少^[12]。而胆汁酸能直接通过损伤细菌细胞壁，间接通过胆汁酸核受体法尼醇X受体激活抗菌分子产生抗菌作用^[13]。

酗酒是一个突出的肝损伤原因。除了摄入乙醇的量和遗传特质外，肠道菌群在ALD肝损伤中发挥关键作用。乙醇及其代谢产物破坏肠道屏障是ALD的先决条件，ALD的共同特征包括肠上皮紧密连接蛋白表达减少、黏蛋白产生和抗菌肽水平降低^[14]。此外，乙醇摄入会导致人体肠道菌群的组成发生变化，如厚壁菌门及其乳杆菌属显著减少，而葡萄球菌科显著增加^[15]。除了病理性细菌移位，ALD引发的肠道菌群失调还会导致支链氨基酸、脂肪酸、类固醇、胆汁酸等代谢紊乱^[15]。大量乙醇摄入后肠源性病原相关分子模式(pathogen-associated molecular pattern，PAMP)如内毒素明显增加^[16]，并通过短链脂肪酸(short-chain fatty acid，SCFA)调节机制改变肠道菌群的组成^[17]。肠道菌群变化与ALD加重形成恶性循环，促进了ALD的进展。

NAFLD和NASH是重要的肝病原因之一，也是HCC重要的危险因素。NAFLD是三酰甘油在肝细胞内积聚的结果，是肥胖和代谢综合征的肝脏表现。约20%的NAFLD患者发展为以慢性肝炎为特征的NASH，继而随病程进展为肝硬化、终末期肝病和HCC^[18]。研究发现与健康对照相比，NASH患者的突出特征是大肠埃希菌等产乙醇的细菌在肠道菌群中的比例显著增高，内源性血浆乙醇浓度显著高于健康对照^[19]。Zhu等^[19]提出了NASH潜在的发病机制——肠道中产乙醇细菌明显增加，产生的过量内源性乙醇进入肝脏代谢，一方面以活性氧的形式刺激肝脏发生炎症反应，另一方面乙醇会激活肝内Toll样受体，产生大量细胞因子，改变胆汁酸性状。小肠细菌活性产物引起的胰岛素抵抗和氧化应激是NAFLD和NASH发病的可能因素，反之NAFLD/NASH患者肠道菌群失调后会促进胰岛素抵抗、肝内脂肪合成、肠道通透性增加，形成级联式恶性循环。肠道通透性增加会促进宿主PAMP的慢性暴露，加重由内源性乙醇导致的氧化应激^[20]。

HCC是伴有肝硬化等慢性肝病的成年患者最常见的原发性恶性疾病。肠道通透性增加、内毒素血症、Toll样受体信号通路活化、肠道菌群失调和免疫调节失衡都会促进HCC进展^[21]。完整的肠道屏障可防止脂多糖和细菌等进入门静脉系统，维持宿主的稳态。当肠道屏障破坏、肠道通透性增加时，细菌移位和脂多糖积聚会导致肠道细菌过度增殖，肠道菌群组成改变。HCC患者通常伴有肝硬化等慢性肝病背景，肝脏对脂多糖和其他细菌产物的解毒、降解和清除功能受损，促进了肠道菌群诱导的HCC发生和进展^[22]。HCC患者肠道菌群中大肠埃希菌和其他革兰阴性细菌丰度增高，而乳酸杆菌、双歧杆菌丰度降低^[23]。HCC患者和健康对照肠道菌群的差异不仅体现在微生物种类不同，在细菌代谢、镍/铁转运、氨基酸运输、产能系统和代谢相关基因表达方面也都有不同^[24]。

抗生素对小肠细菌过度增殖相关性肝损伤有积极影响。一项临床药物试验研究观察到环丙沙星可抑制NASH患者的小肠细菌过度生长，提高空腹胰岛素水平^[25]。益生菌是对人体有益的微生物；而益生元是不能被人体消化的食物成分，它可帮助肠道蠕动，选择性刺激肠道细菌的生长。这一组产品中益生菌最有可能被用于治疗慢性肝病。Zhang等^[26]发现用青霉素或葡聚糖硫酸钠诱导小鼠肠道菌群失调显著促进了HCC的发生，而使用益生菌恢复小鼠肠道菌群平衡后不仅小鼠血浆脂多糖水平降低，肿瘤的数量和体积也减少。Ma等^[27]通过meta分析评价益生菌治疗NAFLD的疗效，发现益生菌治疗能显著降低丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶、总胆固醇、高密度脂蛋白、TNF-α的水平，并降低稳态模型胰岛素抵抗指数。

FMT是指将健康捐赠者的粪便菌群悬液引入患者的胃肠道。Wang等^[28]探讨了FMT对四氯化碳诱导大鼠急性肝功能障碍伴肝性脑病的预防作用，结果证实FMT可改善急性肝功能障碍伴肝性脑病大鼠的行为、肝性脑病评分和空间学习能力，并且FMT可防止大鼠肝坏死和肠黏膜屏障损伤，表明FMT对合并肝性脑病的急性肝功能障碍有潜在的保护作用。一项用健康供体FMT治疗重度酒精性肝炎的初步临床试验发现，FMT治疗后1周内肝病严重程度相关指标(总胆红素、Child-Pugh评分、终末期肝病评分)明显改善，患者1年存活率明显优于未接受FMT治疗者^[29]。一项开放标签的随机对照试验研究表明，FMT能改善伴复发性肝性脑病肝硬化患者的认知功能，缩短住院时间，减轻肠道菌群失调状况^[30]。因此，FMT是值得期待的恢复健康肠道菌群的治疗手段。

混合益生菌是指由多种比例适宜、配伍合理的益生菌组成的能改善肠道微生态的制剂。由嗜热链球菌、短双歧杆菌、长双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、胚芽乳杆菌、副干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌组成的混合益生菌制剂称为“VSL #3”。Chang等^[31]在酒精性肠道损伤大鼠模型中证实“VSL #3”治疗可调节肠道菌群失衡，阻止内毒素等细菌产物从肠腔进入门静脉循环，下调TNF-α的表达，逆转紧密连接蛋白的下调，从而维持肠道上皮的通透性。进一步的机制研究表明，“VSL #3”益生菌混合制剂通过激活p38和ERK信号通路增加紧密连接蛋白的表达，保护肠上皮屏障^[32]。

尽管很多研究表明在肝硬化等慢性肝病及肝癌发生过程中肠道菌群组成发生了显著变化，如肠道非常驻菌增加、常驻菌相对减少，但是解析肠道菌群在肝病发生、发展中的作用仍有很多阻碍。(1)实验性动物模型表明肠道菌群在慢性肝病及肝癌的发生、发展中起炎性驱动作用，但相关的人体研究仍然缺乏。(2)慢性肝病长期的自然病程是设计前瞻性临床试验的主要阻碍之一。(3)尽管临床和基础研究证实益生菌在肝病治疗中有一定潜力，但缺乏相关的安全性评估和菌群-宿主相互作用的数据。(4)未来的研究需要克服仅讨论肠道菌群组成改变的缺陷，将代谢组学分析纳入其中，因为在胃肠道微生态系统中除细菌外病毒和霉菌等也是活跃成分。微生物学技术的快速发展能为揭示肠道菌群组成及肠道菌群在慢性肝病和肝癌发生、发展中的机制提供支撑。发掘作用更高效、配伍更合理的益生菌或益生元制剂能给慢性肝病和肝癌的治疗带来新的希望。