BT的概念已經從傳統的腸道活性菌群通過腸道屏障擴展到腸系膜淋巴結和腸腔外的其他器官或部位，擴展到細菌釋放產物(如內毒素和細菌DNA)的易位[1]。本文就細菌移位的機制，尤其是腸道菌群和黏膜屏障功能的改變，以及免疫防禦機制綜述如下。
壹、細菌移位的機制
1.腸腔細菌因素:上消化道細菌數量稀少，然而，從回腸開始，微生物密度急劇增加，從空腸的105菌落形成單位(CFU)/ml增加到遠端回腸和盲腸的108CFU/ml，直到結腸的108。最容易被置換的細菌是暫時存在於細胞中的病原體，可以在壹定程度上抵抗吞噬細胞的殺傷作用。革蘭氏陰性菌(尤其是大腸桿菌、克雷伯氏菌、肺炎球菌等腸桿菌科)、腸球菌等鏈球菌最容易遷移到腸系膜淋巴結。特別是大腸桿菌菌株顯得更容易被置換，這可能是因為它具有很強的腸粘膜粘附能力[2]。也有報道稱，肝硬化患者小腸內革蘭氏陽性菌(鏈球菌)過度生長的發生率非常高，可與大腸桿菌相比[3]。厭氧菌很少遷移，相反革蘭氏陰性需氧菌很容易遷移，甚至可以通過完整的腸上皮細胞。腸道細菌過度生長是肝硬化細菌移位發病的關鍵因素。臨床和實驗研究支持這壹觀點。口服抗生素可顯著降低肝硬化患者自發性細菌性腹膜炎和腸道細菌過度生長的發生率，降低肝硬化大鼠細菌移位和細菌性腹膜炎的發生率。已經觀察到，在肝硬化患者和大鼠的實驗模型中，緩慢的腸道運輸可能導致腸道細菌的過度生長。Pardo等[4]在小鼠肝硬化腹水模型中使用胃腸動力藥西沙必利，觀察到小鼠通過增強腸道轉運能力，減少腸道細菌的過度生長，從而減少腸道細菌的易位。這種方法用於治療肝硬化患者，也有同樣的效果。此外，β-腎上腺素能受體阻滯劑普萘洛爾在動物研究中可加速腸道轉運，減少腸道細菌過度生長，阻斷細菌移位[5]。
小腸蠕動緩慢的原因尚不清楚，但可歸結為以下機制:交感神經的刺激、壹氧化氮合成增加、腸黏膜屏障的結構性損傷和腸道的氧化損傷。除了肝硬化，氧化損傷也損害了其他幾個實驗條件下的胃腸蠕動；抗氧化治療氧化損傷可以消除這種影響[6]。
2.腸黏膜屏障的損害:在肝硬化大鼠模型中可以觀察到並非所有過度生長的腸道細菌都遷移至腸系膜淋巴結，提示肝硬化細菌移位的機制可能包括腸道細菌過度生長之外的其他因素，如腸道黏膜屏障結構或功能的改變；因為門靜脈高壓可能導致血流停滯，腸道細菌對血管或淋巴管的通透性增加。在肝硬化大鼠模型和肝硬化患者的腸黏膜病理觀察中，可見腸黏膜充血水腫，細胞間距變寬[7]。在具有細菌移位的肝硬化大鼠模型中可以觀察到腸腔的通透性增加[8]。另壹方面，在包括肝硬化門靜脈高壓在內的幾個實驗模型中，腸黏膜的氧化損傷可能是由於門靜脈高壓引起的局部組織缺氧，導致腸黏膜屏障通透性增加，細菌遷移順暢。已有研究證明，抗氧化劑治療可防止肝硬化腹水大鼠回腸和盲腸粘膜的損傷和細菌移位[9]。
3.局部免疫防禦系統的改變:肝硬化細菌移位的機制還涉及免疫系統的改變。肝硬化的免疫防禦機制有多方面的改變，包括網狀內皮系統吞噬活性降低、腹水調理素活性缺乏、中性粒細胞質量異常等。
二、細菌移位的後果
BT多發於肝硬化患者，尤其是肝功能嚴重異常的患者。BT的發生說明宿主與腸道菌群的正常平衡被打破，可導致反復炎癥反應，易並發感染[10]。細菌移位是消化道源性細菌感染(主要是肝硬化自發性細菌性腹膜炎)發病機制中的關鍵步驟。但已有多項研究評價細菌移位不僅引起自發性細菌性腹膜炎，還會引起免疫系統的激活和肝硬化的高動力狀態。
1.自發性細菌性腹膜炎與腎功能不全:自發性細菌性腹膜炎的傳統發病機制是來自腸腔的細菌穿過腸壁，到達腸系膜淋巴結等器官。如果機體的局部免疫防禦系統不能產生足夠的反應，自發性細菌性腹膜炎就會進壹步發展，產生腹水。菌血癥和自發性細菌性腹膜炎是肝硬化細菌移位的主要後果，細菌感染是肝硬化常見而嚴重的並發癥。盡管大多數自發性細菌性腹膜炎發作經過快速診斷和治療後取得了滿意的效果，但大多數患者仍存在與感染相關的並發癥，如肝性腦病、感染性休克、腎功能衰竭，導致肝腎綜合征甚至死亡。
肝硬化患者腎功能衰竭的發展歸因於壹氧化氮和炎性細胞因子如腫瘤壞死因子(TNF) α在感染中的過量產生。近年來有學者觀察到，與未經治療或僅用抗生素治療的大鼠相比，聯合應用抗生素和抗腫瘤壞死因子制劑可降低肝硬化並發細菌性腹膜炎大鼠的死亡率[11]。
2.免疫系統的激活:肝硬化腹水患者常見腸道細菌過度生長和易位，可能導致肝硬化患者單核細胞和淋巴細胞的激活，炎癥細胞因子水平升高，壹氧化氮合成增強。細菌內毒素促進脂多糖結合蛋白的合成，形成脂多糖和脂多糖結合蛋白的復合物。這種復合物與CD14相連，CD 14將信號傳導至嵌套受體，從而激活炎癥因子。因此，脂多糖結合蛋白可以預測肝硬化腹水患者的細菌感染。血清脂多糖結合蛋白水平升高的肝硬化患者處於明顯的免疫激活狀態，口服諾氟沙星可提高免疫力，提示在無並發感染的肝硬化患者中，致病性腸道細菌制品可激活免疫系統。肝硬化患者內毒素激活巨噬細胞被認為與血液循環中腫瘤壞死因子升高有關[12]。Toll樣受體4是革蘭氏陰性桿菌的脂多糖受體，可激活單核巨噬細胞產生白細胞介素(IL)-1S、重組核因子α、IL-6、IL-8等促炎因子[13]。如前所述，在存在菌血癥和細菌移位後，發生細胞因子級聯激活，包括炎癥細胞因子如TNFα和IL-6的激活。在沒有明顯細菌感染的肝硬化患者中，內毒素、細菌DNA等細菌產物也可能刺激免疫系統。近年來，在肝硬化患者的無菌腹水(培養陰性，未發現中性粒細胞)和血清中檢測到細菌DNA[14]，經核苷酸序列測定，大部分DNA片段被鑒定為來源於大腸桿菌。這種細菌也是肝硬化患者自發性細菌性腹膜炎的最常見原因。有趣的是，細菌DNA的檢測與不同時期同壹細菌的持續存在相壹致，與連續血清和腹水樣本中細菌的消失或再現相壹致，提示細菌產物從腸系膜淋巴結向血液和其他體液的遷移是壹個動態過程。細菌DNA可以激活免疫系統。與沒有細菌DNA的患者相比，血液和腹水中有細菌DNA的肝硬化患者的單核細胞和巨噬細胞產生更多的細胞因子。
3.肝硬化患者的高動力循環狀態:肝硬化腹水患者常並發高動力循環狀態，表現為血管阻力和平均動脈血壓下降，心率、心輸出量和局部血流量增加。研究表明，前列腺素、腎上腺調節蛋白、胰高血糖素、P物質等幾種血管擴張劑的過量產生似乎是起始步驟，壹氧化氮合成增加是肝硬化血流動力學改變的主要原因。其次，內毒素血癥在肝硬化高動力循環的發展中也是非常重要的。此外，內毒素可促進TNFα等炎癥細胞因子的合成，其中TNFα與肝硬化大鼠的高動力狀態和非肝硬化大鼠的門靜脈高壓有關。
此外，細菌移位還伴隨著腸系膜淋巴結和血液中內毒素的出現。這些研究表明，細菌或其產物(如內毒素)的腸道移位會使已改變的循環狀態惡化。支持這壹假設的證據表明，細菌DNA的存在誘導了嚴重肝硬化患者腹水白細胞的進壹步活化。這導致培養物中過量產生壹氧化氮，壹氧化氮水平與壹氧化氮合酶的誘導型之間存在顯著的相關性[15]。
減少細菌移位有助於改善肝硬化患者的血流動力學紊亂。血清中的細菌DNA或LBP可以發展成為細菌移位的有效標誌，可以幫助我們評估肝硬化患者的治療措施是否可行和有益。BT在肝硬化合並感染和高動力循環狀態中起重要作用，而後者是形成門靜脈高壓、腹水和肝腎綜合征的關鍵因素[8]。細菌移位在許多領域受到關註。總之，研究BT對預防肝硬化並發感染等並發癥的發生具有重要意義，但由於缺乏無創、敏感的研究方法，在臨床上受到很大限制。