胆汁酸影响肠道屏障功能
研究表明胆汁酸代谢与肠道屏障功能密切相关。生物屏障是由肠道中正常菌群构成,胆汁酸具有抑制细菌生长并防止细菌过度生长的特性,特别是胆汁酸受体FXR调控肠道菌群组成,诱导肠道保护基因表达,抑制细菌过度生长和黏膜损伤,维持生物屏障稳定。
机械屏障也就是物理屏障,即肠道上皮细胞和细胞紧密连接(TJ)和黏液层,胆汁酸通过 FXR刺激紧密连接蛋白Occludin、Claudin-1和ZO-1表达,维持上皮屏障完整性,保护肠黏膜的机械屏障。近来研究表明,饮食可成为哺乳动物上皮肠屏障的关键变阻器,如西方高脂饮食引起微生物菌群失调,胆汁酸代谢变化(CA和CDCA下降),损害粘液层和上皮完整性,损害肠道血管屏障,导致全身性低度炎症。免疫屏障是由肠道黏膜免疫系统构成,胆汁酸通过FXR、TGR5等受体参与免疫调节。FXR受体在肠道中影响Th17、Treg细胞分化,TGR5激活抑制NLRP3炎性小体产生,增强肠道免疫屏障作用。
胆汁酸和肠道菌群相互作用-肠道菌群对胆汁酸代谢的影响
肠道菌群是指定居于人体胃肠道中的微生物群落,主要包括真菌、细菌、古菌和病毒等。具有C-3/C-7/C-12羟基类固醇脱氢酶(HDSH)活性的细菌(如拟杆菌属及大肠杆菌等)通过HDSH活性催化胆汁酸上特定羟基的氧化和差向异构化反应,形成多羰基胆汁酸和β-羟基胆汁酸。微生物群耗竭降低FXR/FGF15/19激活和表达,从而增加肝脏 CYP7A1的表达水平和从头胆汁酸合成,相反,完整微生物群的存在使胆汁酸池更有效地激活FXR/FGF15/19通路,抑制CYP7A1关键酶,从而抑制胆汁酸合成。研究表明,肠道中的厚壁菌属和放线菌属能够促进胆汁酸合成,而拟杆菌属和变形杆菌属则抑制胆汁酸合成。研究发现,革兰氏阳性菌(如梭菌属、肠球菌属、双歧杆菌属和乳杆菌属)中的胆盐水解酶(BSH)不仅参与胆汁酸的去结合反应生成游离胆汁酸,还具有胺N-酰基转移酶活性,将胺与胆汁酸偶联,形成细菌胆汁酸酰胺化合物(BBAA)。同时胆汁酸合成过程的7α-羟基化反应也有赖于少数厌氧菌(主要是梭菌属)。单形拟杆菌(bacteroide suniformis)是生成3-琥珀酰胆酸(3-sucCA)的主要细菌来源,后者在代谢相关脂肪性肝炎(MASH)中发挥显著的保护作用。
肠道微生物群的代谢产物胆汁酸-甲基半胱胺(BA-MCY)作为 FXR强效的拮抗剂,可促进胆汁酸生物合成基因的表达。此外,短链脂肪酸等代谢产物也可通过调节肠道菌群的功能和组成间接影响胆汁的代谢。
胆汁酸和肠道菌群相互作用-胆汁酸对肠道菌群的影响
胆汁酸在调节肠道微生物群组成和维持肠道黏膜屏障完整性方面起关键作用,胆汁酸有助于肠道微生物群成熟。在肠道菌群组成方面,胆汁酸可促进胆汁酸代谢菌的生长,抑制胆汁酸敏感菌的增殖。
胆汁酸水平耗竭会导致微生物菌群失调以及上皮黏膜屏障破坏,引发细菌过度生长及移位。胆汁酸通过激活 FXR诱导一氧化氮合酶(iNOS)和白细胞介素18分泌,从而抑制肠道菌群过度增殖。胆汁酸还能破坏细胞膜的磷脂双分子层,导致细胞膜破裂,引起细胞死亡,发挥抗菌功能。脱氧胆酸盐能诱导空肠弯曲杆菌侵染抗原表达,增强其对上皮细胞侵袭能力。胆汁酸刺激致病性大肠杆菌鞭毛蛋白基因表达,诱导黏附蛋白和铁摄取基因表达,增强大肠杆菌侵袭。
胆汁酸参与调节肠道免疫
胆汁酸在调节肠道免疫中的机制是多方面的,涉及与肠道微生物的相互作用以及对宿主免疫细胞的直接作用。研究证实,次级胆汁酸石胆酸LCA两种衍生物(3-ox-oLC与isoalloLCA)通过抑制Th17细胞的分化以及化以及增加调节性T细胞(Treg)分化来调节适应性免疫。胆汁酸通过激活 FXR/TGR5受体维持肠道免疫耐受,限制炎症反应。缺乏胆汁酸或者胆汁酸传感蛋白导致结肠Treg水平降低,易患炎症性结肠炎。
原文:苏艳,张靖.胆汁酸代谢在消化系疾病中的作用及最新研究进展[J].遵义医科大学学报,2025,48(06):639-645.DOI:10.14169/j.cnki.zunyixuebao.2025.0069.
备注:转载只为分享,仅供学习交流为目的,如有侵权,联系删除。