HBV感染是世界上最常見的慢性病毒性感染,據估計已有20億人被感染，超過3.5億人是HBV的慢性攜帶者［1］，我國為HBV感染高發(fā)地區(qū)。膽汁酸是膽汁的主要成分之一，主要作用是促進脂類物質的消化和吸收。近年研究發(fā)現(xiàn)，膽汁酸與HBV有著密切聯(lián)系，不同種類膽汁酸與HBV作用產生不同結局。本文針對HBV感染與膽汁酸關系的研究進展作一綜述。
1 膽汁酸合成及肝腸循環(huán)
膽汁酸通過經典途徑和替代途徑合成。經典途徑由膽固醇7α-羥化酶(CYP7A1)啟動，合成膽汁酸池中絕大多數(shù)的膽汁酸，CYP7A1在此途徑中起限速作用。替代途徑由甾醇27-羥化酶(CYP27A1)啟動。
肝臟內的膽固醇在羥化酶的作用下，經過還原、羥化、側鏈修飾和加輔酶A等反應轉化為初級膽汁酸［2］，即膽酸(choleic acid, CA)和鵝去氧膽酸（CDCA）。替代途徑產生的初級膽汁酸主要為CDCA。絕大部分初級膽汁酸與甘氨酸或?；撬峤Y合形成結合型膽汁酸，貯存于膽囊中。部分結合型膽汁酸在空腸、回腸及結腸上段發(fā)生脫結合反應，形成非結合型初級膽汁酸，經腸道微生物修飾轉化為次級膽汁酸［3］，如脫氧膽酸(DCA)和石膽酸(LCA)等（圖1）。
圖1 膽汁酸合成途徑
膽汁酸的肝腸循環(huán)十分高效，約有95%的膽汁酸被重吸收，僅有5 %左右隨糞便排出。大部分膽汁酸在回腸末端通過頂端鈉離子依賴膽汁酸轉運蛋白（ASBT）以主動轉運的方式進入小腸上皮細胞，并與回腸膽汁酸結合蛋白(IBABP)結合，最后經有機溶質轉運蛋白α/β(OSTα/OSTβ)轉運進入門靜脈。少部分膽汁酸則以被動擴散的形式在結腸內被吸收，經門靜脈進入竇狀隙。位于肝細胞基底膜上的Na+/?；撬峁厕D運多肽(NTCP)及有機陰離子轉運多肽(OATP)將位于竇狀隙的膽汁酸轉運至肝細胞，隨后將其運輸至肝毛細膽管處，由膽汁酸外排泵(BSEP)和多藥耐藥相關蛋白2(MRP2)轉運至肝細胞外形成膽汁，隨進食再次排入腸道，完成膽汁酸的肝腸循環(huán)［4-5］（圖2）。
圖2 肝腸循環(huán)
2 HBV影響膽汁酸代謝
2.1 HBV通過結合NTCP影響膽汁酸代謝
NTCP分布于肝細胞基底膜，其分子結構跨越細胞膜9次。NTCP是膽汁酸的轉運蛋白,以2∶1的比例轉運Na+和膽汁酸［6］。若NTCP敲除，機體通過上調非Na+依賴的膽汁酸轉運蛋白OATP的表達，僅能以較低效率維持膽汁酸代謝，可導致體內膽汁酸清除率下降［7］。此外，NTCP作為HBV功能細胞受體，特異性地與HBV大蛋白中的pre-S1結構域相互作用，介導HBV和HDV入胞［8］。這表明NTCP的膽汁酸轉運功能與介導HBV入胞的功能重疊。因此，當NTCP與HBV結合后，HBV以濃度競爭的方式減少NTCP對膽汁酸的攝取，進而導致膽汁酸代謝的變化［9］。
另一方面，HBV結合NTCP后引發(fā)肝細胞內膽汁酸和膽固醇代償性增加，Oehler等［10］在HBV感染者的肝臟穿刺活組織檢查結果中驗證了此變化，并明確了HBV pre-S1結構域為觸發(fā)這種代謝變化的病毒成分。其可能的機制是：細胞內膽汁酸含量減少，阻礙了膽汁酸受體法尼醇X受體(FXR)的激活與核易位，導致小異二聚體伴侶(SHP)下降；SHP是CYP7A1的轉錄抑制分子，與肝細胞核因子 4α和肝受體類似物1相互作用，從而抑制CYP7A1表達［11-12］；SHP的下調使CYP7A1表達增加，從而促進膽固醇向膽汁酸轉化，導致膽汁酸合成增加。胞內膽汁酸的減少造成了脂質代謝的改變，機體通過誘導肝細胞內固醇調節(jié)元件結合蛋白2、羥甲基戊二酸單酰輔酶A還原酶和低密度脂蛋白受體的基因表達，引起胞內膽固醇合成及胞外膽固醇攝取的增多。
2.2 HBV感染誘導肝損傷導致膽汁酸代謝異常
HBV感染誘導的肝損傷過程非常復雜，通路、信號轉導以及基因改變擾亂了肝內的精細平衡，最終導致肝損傷和功能障礙［13］。HBV通過逃避宿主免疫反應建立慢性持續(xù)感染，引起免疫反應導致肝損傷［14］。細胞毒性T淋巴細胞、自然殺傷細胞參與了這一過程［15-16］，細胞因子的釋放進一步加劇肝損傷及炎癥。此外，輔助性T淋巴細胞、B淋巴細胞和抗原提呈細胞也與HBV的感染及肝損傷有關［17］。在重型肝炎中，宿主免疫反應亢進使得抗-HBs大量產生，導致肝組織局部過敏、壞死，或在肝竇內沉積過多的抗原-抗體復合物，造成微循環(huán)障礙，導致肝臟缺血、壞死。
當HBV引起肝損傷時，肝臟攝取膽汁酸能力減弱，膽汁酸清除率下降，同時毛細膽管中的膽汁酸反流入血，使血液中膽汁酸含量增加。HBV感染帶來的慢性炎癥或損傷的持續(xù)刺激導致肝臟內纖維結締組織異常增生，正常的肝實質被瘢痕組織所取代，最終導致肝硬化［18］，當并發(fā)門靜脈高壓且側支循環(huán)形成后，腸道重吸收的膽汁酸繞過肝臟直接進入體循環(huán)，使得血液中膽汁酸含量增加。
3 膽汁酸影響HBV的生物合成
3.1 膽汁酸對HBV感染的雙向作用
膽汁酸對HBV具有雙向調節(jié)作用。Kim等［19］將轉染HBV的人肝細胞株放置于不同濃度的CDCA中處理，發(fā)現(xiàn)HBV的熒光素酶活性和mRNA、HBV X蛋白、HBV核心蛋白水平呈濃度依賴性升高，證明膽汁酸可以促進HBV的基因表達與轉錄，并且能降低宿主對IFNα抗病毒治療的敏感度。相反，體外研究［9］表明膽汁酸對HBV感染呈濃度依賴性抑制。Yan等［20］發(fā)現(xiàn)大多數(shù)膽汁酸通過干擾pre-S1脂肽與NTCP結合來抑制HBV感染，不同種類膽汁酸結合NTCP的親和力決定了其抑制HBV感染的效率；用不同種類的膽汁酸［牛磺膽酸、熊去氧膽酸(UDCA)、?；切苋パ跄懰幔葸M行干預，在無明顯細胞毒性的濃度下，?；切苋パ跄懰嵋种艸BeAg分泌的效果最顯著；而牛磺石膽酸能顯著降低細胞膜表面NTCP的表達。膽汁酸對HBV感染抑制和促進的結局差異說明膽汁酸種類的不同可能導致HBV感染的不同結局。
3.2 膽汁酸通過FXR影響HBV的表達
FXR是核受體超家族的成員，參與調節(jié)體內膽汁酸代謝［21］。膽汁酸是FXR的天然配體。
FXR是HBV的前病毒因子［22］，膽汁酸通過FXR引導HBV表達的不同結局。Reese等［23］發(fā)現(xiàn)CDCA激活FXR可以提高HBV的生物合成水平。進一步研究［19］發(fā)現(xiàn)膽汁酸誘導HBV生物合成的作用靶點為FXRα1。相反，F(xiàn)XR激動劑6α-乙基鵝去氧膽酸抑制HBV mRNA、DNA和蛋白質生產，縮小共價閉合環(huán)狀DNA（cccDNA）池，并在一定程度上逆轉了HBV誘導的FXR及其調控基因的改變［24］。其可能的機制是：HBV進入肝細胞后，在細胞質內脫去包膜蛋白及核衣殼，進入細胞核的HBV DNA在DNA聚合酶作用下，形成cccDNA并作為HBV轉錄的模板，轉錄為不同分子量的RNA。FXR被膽汁酸激活后，作用于病毒基因上的2個位點，增強pre-S1、pre-S2啟動子的活性和HBV核心啟動子的轉錄，增加前基因組RNA合成并促進HBeAg的表達，進而影響病毒復制水平［25-26］。另一方面，膽汁酸也可以通過持續(xù)下調FXR或減少EnhⅡ/Cp處FXR的數(shù)量，抑制EnhⅡ/Cp激活，從而降低cccDNA的轉錄活性，減少病毒基因表達及蛋白質合成［22］。體內大部分的膽汁酸由NTCP轉運，因此，NTCP除了參與HBV前期感染環(huán)節(jié)，也可通過轉運膽汁酸激活上述路徑，參與后期HBV轉錄調控環(huán)節(jié)［27］。此外，CDCA誘導的JNK/c-Jun通路可以提高EnhⅡ/Cp活性，與FXR促進HBV復制具有協(xié)同作用［19］。
不同種類膽汁酸對FXR的調節(jié)結局不盡相同，其可能的原因是：（1）不同結構的膽汁酸對FXR的調節(jié)作用不同。研究［28］表明，游離型膽汁酸(CA、DCA、CDCA)上調FXR表達，而結合型膽汁酸 (甘氨膽酸、甘氨脫氧膽酸、甘氨鵝去氧膽酸) 則下調FXR表達。（2）不同種類的膽汁酸激活FXR的效率不同。CDCA可完全激活FXR，是FXR的最適配體；而DCA、CA、UDCA只能部分激活FXR，激活效率依次遞減［29-31］。除上述因素外，當FXR處于過表達狀態(tài)，可能無法正確反映膽汁酸激動劑對FXR表達的調節(jié)作用，或僅在較短時間內（24或48 h內）監(jiān)測膽汁酸對病毒基因的影響，可能無法監(jiān)測到后期FXR作用于EnhⅡ/Cp的反饋調節(jié)回路。
FXR的激活與表達是調節(jié)宿主HBV感染的關鍵代謝途徑，任何引起平衡變化的因素，包括膽汁酸和FXR病理及生理的變化，都可能對HBV復制產生影響。
4 膽汁酸在HBV感染診斷中的作用
血清總膽汁酸（TBA）可以較敏感地反映HBV宿主的肝功能及炎癥狀態(tài)，TBA的持續(xù)升高提示預后不良。研究［32］表明，HBV感染者的TBA與ALT、血清Alb、膽堿酯酶呈明顯的相關性，慢性乙型重型肝炎死亡組患者TBA水平明顯高于存活組。最近一項大型回顧性隊列研究［33］證明，在接受常規(guī)抗病毒治療的慢性乙型肝炎患者中，TBA的持續(xù)升高是肝細胞癌發(fā)生的獨立危險因素。聯(lián)合檢測TBA及血清前白蛋白可以在一定程度上提示肝臟合成及代謝功能的早期損害［34］。另外，有文獻［35］報道，次級膽汁酸如LCA、DCA等可作為反映肝損傷類型的生物標志物。
膽汁酸在一定程度上可以反映肝纖維化并提示肝硬化進展。有研究［36］報道，TBA與肝纖維化分期存在良好相關性。歐曉娟等［37］通過對比肝功能與肝穿病理結果發(fā)現(xiàn)，慢性乙型肝炎患者TBA水平隨肝臟纖維化程度加重有增高的趨勢，且各纖維化分級間差異有統(tǒng)計學意義，認為TBA反映了肝細胞的損傷程度和肝細胞炎癥的持續(xù)時間，間接反映肝纖維化程度。說明TBA可作為判斷慢性乙型肝炎患者肝臟炎癥程度及纖維化程度的指標之一。臨床研究［38］發(fā)現(xiàn)，在乙型肝炎肝硬化不同分期中，5種膽汁酸，包括甘氨膽酸、甘氨鵝去氧膽酸、?；悄懰帷⑴；蛆Z去氧膽酸和?；切苋パ跄懰幔l(fā)生顯著變化，并通過肝硬化患者的獨立隊列進行了驗證，表明血清膽汁酸與乙型肝炎肝硬化的病理進展有關，強調了膽汁酸作為肝硬化分期和監(jiān)測病情進展生物標志物的潛力。
5 膽汁酸在HBV感染治療中的作用
UDCA具有保肝利膽、抗凋亡、調節(jié)免疫等作用，臨床上廣泛用于治療肝?。?9］。UDCA是一種無毒的親水性膽汁酸, 可置換有毒疏水性膽汁酸，從而減少回腸對有毒內源性膽汁酸的重吸收。UDCA可改善乙型肝炎肝硬化失代償期患者的臨床癥狀和肝功能，明顯降低乙型肝炎肝硬化患者的GGT和ALP水平，并且在降酶方面作用持久而有效［40］。但值得注意的是，UDCA治療HBV是否有效尚無定論。一項體外實驗［9］表明，以UDCA的正常人體血藥濃度處理細胞，UDCA對HBV感染有一定抑制作用，但抑制率不足50%。UDCA治療顯著改善了血清轉氨酶活性，但對HBV DNA清除沒有影響［41］，甚至富含UDCA的飲食可導致HBV轉基因小鼠腫瘤的生長［42］，盡管其機制可能與增強HBV復制無關。這些研究結果說明，針對HBV感染者，UDCA可以通過改善肝功能減緩病情進展，但在控制疾病病因方面的作用仍待考量。
6 小結
綜上所述，HBV感染與膽汁酸有密切聯(lián)系，改變膽汁酸代謝狀態(tài)可能有助于改變HBV感染及生物合成的結果，通過膽汁酸代謝狀態(tài)可反映宿主肝功能及疾病預后。膽汁酸與HBV相互作用的生物學機制尚未完全明確, 但膽汁酸及其衍生物有望成為治療HBV及改善乙型肝炎炎癥狀態(tài)的一個新靶點。
