肠道菌群失调与鼠实验性大肠癌之间相关性研究
肠道菌群失调及其相关疾病研究进展_杨泽冉
山东医药 2016 年第 56 卷第 1 期 达水平下降， 其下游的适应性免疫功能降低， 影响外 周免疫器官的正常功能， 从而导致机体免疫功能下 降。Brugman 等 通过对Ⅰ型糖尿病易感大鼠的研 究表明， 自发性糖尿病倾向大鼠中患病大鼠肠道拟 杆菌属数量明显高于未患病大鼠， 抗生素预处理能 够降低易感小鼠Ⅰ型糖尿病的发病率。提示肠道菌 群参与了Ⅰ型糖尿病的发生发展， 合理使用抗生素 可以影响肠道菌群的数量及分布， 并干预了相关免 疫性疾病的发生， 这为糖尿病的防治提供了新思路 和新策略。 2． 2 脑肠轴参与的肠道菌群失调 脑肠轴的微生 物轴包括中枢神经系统、 自主神经系统、 肠神经系
就会导致肠道菌群失衡， 进而引发疾病。 导致肠道 菌群失调的原因很多， 主要有饮食改变、 疾病及抗生 素的使用等。其中， 临床上最常见的原因是抗生素 的不合理使用， 尤其是广谱抗生素的长期应用。 刘 崇海等 选用临床上常用的头孢菌素类抗生素处 建立了肠道菌群失调动物模型， 并经口灌 加 重 菌 群 失 调。 研 究 证 实 了 Toll 样受体（ TLＲ） 是天然免疫中的重要模式识别受 体， 经逐级信号传导过程参与抗感染的炎症过程 。 TLＲ 基因表 当肠道正常菌群受到抗生素的影响后， 99
基金项目： 辽宁省教育厅科学基金项目 （ L2012325 ） 。 mail： changdlmedu@ gmail． com） 通信作者： 吴大畅 （ E-
［15 ］
将导致肠道内微生态环境紊乱， 进而导致全身免疫 1 受体起到抑制免疫系统的功 系统过度活跃。 PD能， 其受体缺失， 免疫系统会出现过激反应， 最终导 致自体免疫疾病， 如糖尿病、 自身免疫性脑脊髓炎、 HIV 感染等。 受 淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒感染、 此影响， 肠道菌群的构成亦会发生明显变化 ， 主要益 生菌如双歧杆菌减少到可检测下限， 而通常情况下 数量较少的有害肠杆菌属细菌数量却增加至原有的 400 倍左右。另有实验表明， PD1 受体缺失实验鼠 体内产生炎症细胞因子的辅助性 T 细胞的数量增 加到原来的 4 倍， 通常只存在于肠道内的肠道细菌 抗体在血液中也被检测出来。 由此， 研究人员得出 以下结论： 肠道内微生态环境紊乱可导致全身免疫 系统过度活跃， 进而有可能出现自体免疫性疾病等 病态改变。 3． 2 肥胖 肥胖是一种全身低度炎症性疾病。 目 前， 研究者普遍认为肠道菌群在能量代谢过程中起 100
肠道菌群失衡在肝癌发生发展中的影响机制及益生菌对肝癌的预防作用
.肠道菌群失衡在肝癌发生发展中的影响机制及益生菌对肝癌的预防作用高艳颖，向慧玲，梁 静，韩 涛，张 旭天津市第三中心医院，天津市重症疾病体外生命支持重点实验室，天津市人工细胞工程技术研究中心，天津市肝胆疾病研究所，天津３００１７０摘要：肠道菌群失衡在肝癌的发生发展过程中起到一定作用，而益生菌对肝癌具有一定影响，二者均是临床的研究热点。
本文介绍了肠道菌群失衡在肝癌发病中的作用机制以及益生菌对肝癌的预防效果。
肠道菌群失衡可通过激活Ｔｏｌｌ样受体４、调控代谢物水平、产生内毒素、诱发细菌移位和小肠细菌过度增长等机制参与肝癌的病理过程；而益生菌可通过维持肝肠循环、增强免疫功能、促进肠道益生菌繁殖、降低致癌物毒性等机制发挥有效预防肝癌的作用，其可作为后续临床肝癌预防工作的重点方向进行深入研究。
关键词：肝肿瘤；胃肠道微生物组；鼠李糖乳杆菌基金项目：天津科技重大专项与工程重大疾病防治（１９ＺＸＤＢＳＹ０００３０）ＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｆｌｏｒａｉｍｂａｌａｎｃｅｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎｏｆｌｉｖｅｒｃａｎｃｅｒａｎｄｔｈｅｒｏｌｅｏｆｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓｉｎｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇｌｉｖｅｒｃａｎｃｅｒＧＡＯＹａｎｙｉｎｇ，ＸＩＡＮＧＨｕｉｌｉｎｇ，ＬＩＡＮＧＪｉｎｇ，ＨＡＮＴａｏ，ＺＨＡＮＧＸｕ．（ＴｉａｎｊｉｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｘｔｒａｃｏｒｐｏｒｅａｌＬｉｆｅＳｕｐｐｏｒｔｆｏｒＣｒｉｔｉｃａｌＤｉｓｅａｓｅｓ，ＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＣｅｌｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＴｉａｎｊｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＨｅｐａｔｏｂｉｌｉａｒｙＤｉｓｅａｓｅ，ＴｉａｎｊｉｎＴｈｉｒｄＣｅｎｔｒａｌＨｏｓｐｉｔａｌ，Ｔｉａｎ ｊｉｎ３００１７０，Ｃｈｉｎａ）Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＬＩＡＮＧＪｉｎｇ，ｈａｏｌｅｌｅ７７＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ（ＯＲＣＩＤ：００００－０００１－５１１４－９０３０）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｆｌｏｒａｉｍｂａｌａｎｃｅｐｌａｙｓａｃｅｒｔａｉｎｒｏｌｅｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎｏｆｌｉｖｅｒｃａｎｃｅｒ，ｗｈｉｌｅｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓｈａｖｅａｃｅｒｔａｉｎｉｍｐａｃｔｏｎｌｉｖｅｒｃａｎｃｅｒ，ｂｏｔｈｏｆｗｈｉｃｈａｒｅｔｈｅｆｏｃｕｓｏｆｃｌｉｎｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆａｃｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｆｌｏｒａｉｍｂａｌａｎｃｅｉｎｔｈｅｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆｌｉｖｅｒｃａｎｃｅｒａｎｄｔｈｅｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｏｆｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓａｇａｉｎｓｔｌｉｖｅｒｃａｎｃｅｒ．Ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｆｌｏｒａｉｍｂａｌａｎｃｅｃａｎｐａｒｔｉｃｉ ｐａｔｅｉｎｔｈｅｐａｔｈｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆｌｉｖｅｒｃａｎｃｅｒｂｙａｃｔｉｖａｔｉｎｇＴｏｌｌ－ｌｉｋｅｒｅｃｅｐｔｏｒ４，ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ，ｐｒｏｄｕｃｉｎｇｅｎｄｏｔｏｘｉｎ，ａｎｄｉｎｄｕｃｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａｌｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｂａｃｔｅｒｉａｌｏｖｅｒｇｒｏｗｔｈ，ｗｈｉｌｅｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｐｒｅｖｅｎｔｌｉｖｅｒｃａｎｃｅｒｂｙｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇｅｎｔｅｒｏｈｅｐａｔｉｃｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ，ｅｎｈａｎｃｉｎｇｉｍｍｕｎｅｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｐｒｏｍｏｔｉｎｇｔｈｅｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓ，ａｎｄｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｔｏｘｉｃｉｔｙｏｆｃａｒ ｃｉｎｏｇｅｎｓ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｉｅｄａｓｔｈｅｆｏｃｕｓｏｆｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｉｖｅｒｃａｎｃｅｒｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｉｎｃｌｉｎｉｃａｌｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＬｉｖｅｒＮｅｏｐｌａｓｍｓ；ＧａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌＭｉｃｒｏｂｉｏｍｅ；ＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓｒｈａｍｎｏｓｕｓＲｅｓｅａｒｃｈｆｕｎｄｉｎｇ：ＴｉａｎｊｉｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＭａｊｏｒＰｒｏｊｅｃｔａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＣｒｉｔｉｃａｌＤｉｓｅａｓｅＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ（１９ＺＸＤＢＳＹ０００３０）ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５２５６．２０２２．０３．０４２收稿日期：２０２１－０７－２１；录用日期：２０２１－０８－３０通信作者：梁静，ｈａｏｌｅｌｅ７７＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ 肝癌是常见的消化道肿瘤，在我国其致死率排名前三位［１］。
基20170246肠道微生态失调与大肠癌的相关性研究领域生命
基20170246 肠道微生态失调与大肠癌的相关性研究
一、领域：生命健康（医疗卫生）--疾病的预防与控制
二、主要研发内容
（一）大肠癌相关重要候选驱动细菌对大肠癌发生发展的生物学功能和具体分子机制研究；
（二）宿主对肠道菌群侵入的应答反应及其在大肠癌发生中的作用研究；
（三）基于微生态失调的大肠癌早期无创诊断技术研究。
三、项目考核指标（项目执行期内）
（一）学术指标：申请发明专利≥2项，发表SCI论文
≥5篇；培养研究生≥3人
（二）技术指标：
1.确定大肠癌相关重要候选驱动细菌；
2.确定大肠癌相关重要候选驱动细菌的生物学功能和作用机制；
3.发现2个大肠癌诊断的微生态相关生物标志物。
四、项目实施期限：3年
五、资助金额：不超过200万元。
小鼠模型在大肠癌研究中的应用进展
小鼠模型在大肠癌研究中的应用进展医学综述2010年12月第16卷第23期MedicalRecapitulate,Dec 2010,V o.l 16,No. 23氧化偶氮甲烷及二甲基肼可口服或注射,致癌效果佳,器官选择性较好。
一般认为二甲基肼为间接致癌剂,本身不致癌,必须经过氧化脱烷基才具致癌作用,并且不同给药方式引发小鼠发生肿瘤的概率有所不同。
N-甲基N-亚硝基脲及N-甲基-N′-硝基-N-亚硝基胍等亚硝胺类为后来发现给动物灌肠后能诱发大肠癌的一类化合物。
直肠内直接给予N-甲基N-亚硝基脲后结肠癌的发生率为100%,并伴23%~31%的小鼠发生肿瘤的转移[3]。
由于诱发肿瘤模型发生转移率较低,实验中需使用大量小鼠,并且不具有可预测性,在肿瘤转移机制的研究中存在局限性。
3基因工程小鼠模型1977年,Evans等[4]首次报道以二甲基肼治疗近交系ICRHa小鼠易致肿瘤,而DBA2和C57BL/Ha小鼠则无此反应, ICR和C57BL小鼠杂交后经二甲基肼治疗也能产生肿瘤,提示染色体与肿瘤密切相关。
而随后发展起来的原核显微注射技术、基因打靶及RNA干扰等技术基因工程小鼠模型逐渐成熟。
基因工程小鼠模型在遗传性非息肉性结肠癌综合征(hereditary nonpolyposis colorectal cancer,HNPCC)和家族性多发性腺癌的研究中应用广泛,在大肠癌的转移和药物治疗的实验中也起着重要的作用。
3.1遗传性非息肉性结肠癌的小鼠模型HNPCC是APC基因失活致杂化性缺失,错配基因(MLH-1、MLH-2、MLH-6、PMS-1、PMS-2)突变致基因不稳定。
HNPCC基因特点为不稳定的短串联重复序列,也称微卫星,参与肿瘤后期的形成。
利用基因剔除技术,剔除纯合子小鼠MLH-1或MLH-2基因,淋巴细胞会发生瘤变。
同时也易患胃肠道的肿瘤,可以作为研究HNPCC很好的模型,Mlh1-/-小鼠易患胃肠道肿瘤和胃肠道肿瘤[5]。
肠道菌群失调与结直肠癌关系的研究进展
现代消化及介入诊疗 ２０２１年第２６卷第４期ＭｏｄｅｒｎＤｉｇｅｓｔｉｏｎ＆Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ２０２１牞Ｖｏｌ．２６牞Ｎｏ．４·综述·肠道菌群失调与结直肠癌关系的研究进展孙中，艾江 【提要】 结直肠癌（ＣＲＣ）是发生在人体下消化道结肠或直肠的恶性肿瘤。
在世界范围内，其发病率和死亡率均位居癌症的前三位，对人类健康构成巨大威胁。
ＣＲＣ病因研究指出饮食、遗传、炎症等因素与其发病密切相关，近年来众多研究表明肠道菌群失衡在ＣＲＣ的发生中可能发挥着重要作用，其可能通过肠道细菌对肠道上皮细胞ＤＮＡ直接造成损伤、诱发肠管慢性炎症反应、干扰免疫反应信号通路诱导炎症因子释放或产生有毒代谢产物，影响ＣＲＣ患者化疗药物疗效等作用促进肿瘤的发生。
肠道菌群失调促进ＣＲＣ发生具体的作用机制尚未完全阐明。
本文通过查阅近几年相关文献并总结，就肠道菌群失调在结直肠癌发生和发展中的相关作用及机制进行综述。
【关键词】 结直肠癌；肠道菌群失调；炎症因子；细菌毒性代谢产物；细菌相关酶；肿瘤化疗中图分类号：Ｒ７３５．３；Ｒ５７４ 文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－２１５９．２０２１．０４．０２９作者单位：１５７０１１牡丹江医学院附属红旗医院消化内科通信作者：艾江，Ｅ ｍａｉｌ：ａｉｊｉａｎｇ１９７３＠１２６．ｃｏｍ 肠道中有数以亿计的微生物，其中９９％是细菌，肠道菌群参与宿主的能量代谢过程和调节免疫功能，并在其中发挥重要作用。
肠道菌群微生态失衡对肥胖、糖尿病、非酒精性脂肪肝、炎症性肠病、相关肿瘤的发展具有促进作用［１－４］。
相关研究指出，肠道菌群失调可能在结直肠癌（ｃｏｌｏｒｅｃｔａｌｃａｎｃｅｒ，ＣＲＣ）的发展中起重要作用［５］。
本文通过查阅近几年相关文献并总结，就肠道菌群失调在ＣＲＣ发生和发展中的相关作用及其机制进行综述。
１ 肠道菌群概述１．１ 肠道菌群的分布特点及生理作用人体内的众多微生物大部分存在于消化道中，尤其是下消化道。
老鼠肠癌实验报告
一、实验背景肠癌是一种常见的恶性肿瘤，其发病率和死亡率在全球范围内呈上升趋势。
近年来，我国肠癌的发病率和死亡率也在不断攀升。
因此，研究肠癌的发生机制，寻找有效的预防和治疗方法，对于降低肠癌的发病率和死亡率具有重要意义。
本研究旨在通过建立老鼠肠癌模型，探讨肠癌的发生机制，为临床治疗提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验动物选用健康SPF级雄性C57BL/6小鼠，体重18-22g，由我国某实验动物中心提供。
2. 实验分组将小鼠随机分为对照组、模型组、干预组，每组10只。
3. 模型建立（1）模型组：采用高脂饲料喂养小鼠，连续喂养8周，以诱导肠癌的发生。
（2）干预组：在模型组的基础上，给予干预剂（如抗氧化剂、抑癌药物等）干预，连续喂养8周。
4. 观察指标（1）一般观察：观察小鼠的生长发育、体重变化、行为表现等。
（2）病理学检查：取小鼠肠组织，进行常规HE染色，观察肠癌的发生情况。
（3）肿瘤标志物检测：采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测小鼠血清中的肿瘤标志物（如癌胚抗原CEA、结直肠癌相关抗原CA199等）水平。
（4）基因表达检测：采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术检测小鼠肠组织中相关基因（如P53、Bcl-2、C-myc等）的表达水平。
三、实验结果1. 一般观察与对照组相比，模型组小鼠体重增长缓慢，行为异常，部分小鼠出现腹泻、食欲不振等症状。
干预组小鼠症状有所缓解，体重增长较模型组明显。
2. 病理学检查HE染色结果显示，模型组小鼠肠组织出现明显腺瘤样增生、腺癌变，而对照组小鼠肠组织结构正常。
干预组小鼠肠癌发生率低于模型组。
3. 肿瘤标志物检测ELISA结果显示，模型组小鼠血清CEA、CA199水平显著升高，与对照组相比差异具有统计学意义。
干预组小鼠血清CEA、CA199水平低于模型组，但高于对照组。
4. 基因表达检测qRT-PCR结果显示，模型组小鼠肠组织中P53、Bcl-2、C-myc等基因表达水平显著升高，与对照组相比差异具有统计学意义。
肠道菌群失调推动结直肠癌的发生
肠道菌群失调推动结直肠癌的发生人体肠道内生活着数以万亿计的微生物，包括细菌、病毒、真菌和古细菌，其中以细菌为主。
到目前为止，在人类肠道中已经鉴定出超过1000种细菌，不同个体共享的核心菌群包含约160种。
各种细菌物种以一定的比例共存，它们相互依存，相互竞争，共同维持着肠道菌群的相对平衡和稳定。
正常情况下，肠道菌群在促进营养物质的消化吸收、维持肠道正常生理功能和调节免疫等机体功能中发挥重要作用。
当肠道菌群受到饮食、环境、宿主基因等多种因素的影响时，可导致菌群失调，表现为菌群组成改变、细菌生物活性改变以及在人体内的位置发生改变。
这些改变可能导致疾病，比如炎症性肠病、心血管疾病、糖尿病和精神疾病，也包括结直肠癌等癌症。
结直肠癌是全球发病和死亡的主要原因之一。
我国的结直肠癌的发病率和死亡率均呈上升趋势。
根据2015年中国癌症统计数据显示，我国结直肠癌发病率和死亡率在全部恶性肿瘤中均位居第5位。
在经济发达的城市，结直肠癌的发病率似乎更高。
结直肠癌是一种多因素的恶性疾病，大量研究表明结直肠癌的病因包括遗传背景和环境危险因素，比如糖尿病、胆囊切除术、肥胖、高脂饮食、加工食品、红肉等等。
在过去的十多年里，越来越多的研究发现肠道菌群在结直肠癌的发生和发展中的重要作用，一些特定微生物的存在与结直肠癌发生之间的因果关系也得到了验证。
与结直肠癌有关的微生物肠道菌群失调的一个主要特征是肠道菌群组成的改变，表现为有益菌减少而致病菌增多。
肠道菌群失调可导致宿主生理功能的改变，从而导致多种疾病的发生。
越来越多的研究表明肠道菌群失调与结直肠癌之间的关系，结直肠癌组织及邻近黏膜通常发生明显的菌群失调。
现在，一些与结直肠癌发生相关的关键细菌也逐渐被揭示出来。
▪具核梭杆菌具核梭杆菌是一种革兰氏阴性厌氧菌。
具核梭杆菌是口腔菌群的一员，常见于牙周病，在正常人肠道中很少发现。
结肠腺瘤和结直肠癌中具核梭杆菌的水平升高，而高水平的具核梭杆菌与结直肠癌的淋巴结转移相关。
从“肠道菌群-胆汁酸相互作用”看结直肠腺瘤癌变病机
从“肠道菌群-胆汁酸相互作用”看结直肠腺瘤癌变病机在我们的肠道中，住着百万亿数量级别的细菌，与我们共生共存，被称为“肠道菌群”。
肠道菌群与我们的健康息息相关，也与多种疾病的发生关系密切。
大肠癌是最常见的消化系统恶性肿瘤，其中85%~90%是由结直肠腺瘤发展而来，而肠道菌群在结直肠瘤的发生与癌变过程中也起到了重要作用。
有研究者从肠道菌群与胆汁酸相互作用的角度认识结直肠腺瘤癌变的中医病机，提出肠道菌群与胆汁酸相互作用的破坏可导致肠道黏膜稳态失衡，是结直肠腺瘤发生的重要因素。
从这个角度提出结直肠腺瘤“土虚木郁”的核心病机，为结直肠腺瘤的中医治疗与癌变预防提供了新思路。
一起来看看吧。
肠道菌群—胆汁酸的相互作用在结直肠腺瘤癌变中的作用胆汁酸是胆汁的重要组成成分，生理情况下，胆汁酸的分泌在机体的脂质消化吸收、脂质代谢、葡萄糖稳态、能量消耗、肠道运动和细菌生长、炎症反应及信号调控等方面发挥重要调节作用。
胆汁酸循环与组成的异常与炎症性肠病、肠腺瘤和结直肠癌等密切相关。
过多胆汁酸聚集在肠道对肠上皮细胞有毒性作用。
胆汁酸可通过多种机制加速结直肠癌进展，包括损伤上皮细胞，促进癌细胞增殖、侵袭和诱导凋亡抵抗等。
研究显示，结直肠癌患者粪便中胆汁酸浓度较健康人明显增高。
此外，动物实验也证实，粪便中胆汁酸浓度与结直肠癌发生率呈正相关，高浓度胆汁酸可导致肠腺瘤小鼠腺瘤数量和体积增加，并可诱导肠道低度炎症微环境，破坏肠黏膜屏障，使其通透性增加，促进肠腺瘤癌变。
因此，肠道中高浓度胆汁酸的持续状态是结直肠腺瘤癌变的促进因子。
近年来，肠道菌群在消化系统疾病中的作用受到越来越多的重视，肠道菌群失调与结直肠腺瘤及结直肠癌的发生发展密切相关。
临床研究发现，健康人群、结肠腺瘤患者、结肠癌患者体内肠道菌群的数量及结构差异较大，结肠腺瘤及结肠癌患者大肠杆菌和粪肠球菌数量显著高于正常人群，而双歧杆菌、乳杆菌及类杆菌数量相比正常人群明显减少。
此外，使用健康人和结直肠癌患者的粪菌混合物分别喂养低菌和无菌小鼠后，结果显示结直肠癌粪菌移植后可激活肠黏膜免疫并诱发炎症反应，进而促进上皮细胞增殖和癌变。
肠道菌群与肿瘤免疫治疗研究进展
肠道菌群与肿瘤免疫治疗研究进展①张潇怡孔胜男张红梅（空军军医大学西京医院肿瘤科，西安710032）中图分类号R730.51文献标志码A文章编号1000-484X（2022）07-0878-05［摘要］肠道是人体内包含菌群数量及种类最多的部位，肠道菌群参与消化、代谢、免疫调控等诸多重要生理功能。
近年来，研究者发现肠道菌群与肿瘤发生发展及免疫治疗效果具有密切的相关性。
本文就肠道菌群与人类免疫调控以及肿瘤免疫治疗效果关系的研究展开综述，总结目前研究热点及进展，为今后研究提供相应的理论指导。
［关键词］肠道菌群；免疫治疗；肿瘤Research progress of gut microbiome and tumor immunotherapyZHANG Xiaoyi，KONG Shengnan，ZHANG Hongmei.Department of Oncology，Xijing Hospital，Medical University of Air Force，Xi'an710032，China［Abstract］Intestines is part of human body that contains largest number and species of microorganisms，these microorganisms are collectively referred to as gut microbiome，which participate in many important physiological functions such as digestion，metabo‐lism and immune regulation.In recent years，researchers have found that gut microbiome is closely related to occurrence and develop‐ment of tumor and effect of immunotherapy.In recent years，researchers have found that gut microbiome is closely related to tumor de‐velopment and immunotherapy.In this paper，relationship between gut microbiome and human immune regulation and tumor immuno‐therapy was reviewed，and the current research hotspot and progress were summarized to provide theoretical guidance for future re‐search.［Key words］Gut microbiome；Immunotherapy；Tumor近年来，以免疫检查点抑制剂为主的肿瘤免疫疗法在造血系统和部分实体瘤的治疗中显示出巨大的潜力，但不同瘤种、不同个体，免疫治疗疗效不尽相同［1］。
肠道菌群代谢产物与大肠癌关系的研究进展
World Latest Medicine Information (Electronic Version) 2019 Vo1.19 No.71
·综述·
肠道菌群代谢产物与大肠癌关系的研究进展
孙敏，樊国华，万光升 *
（上海市普陀区中心医院，上海）
摘要：大肠癌是胃肠道中常见的恶性肿瘤，包括结肠癌和直肠癌。近年的研究表明，肠道菌群及其代谢产物的多样性以及复杂的肠道微生态 环境深刻地影响肠内稳态和肠道相关疾病的发生发展。然而，肠道菌群代谢产物在大肠癌中的作用尚不明确。本文就肠道菌群的主要代谢产物 碳水化合物、脂质、氨基酸的代谢途径和中间产物与大肠癌发生发展的关系作一综述。 关键词：大肠癌；肠道菌群；代谢产物 中图分类号：R735.34 文献标识码：A DOI: 10.19613/ki.1671-3141.2019.71.054 本文引用格式：孙敏 , 樊国华 , 万光升 . 肠道菌群代谢产物与大肠癌关系的研究进展 [J]. 世界最新医学信息文摘 ,2019,19(71):118-119,124.
0 引言
大肠癌是一种以大便习惯改变、腹痛、便血、腹部包块并伴随 贫血、发热、消瘦等全身症状的恶性肿瘤。大肠癌是世界上发病率 第三高的癌症，也是癌症相关死亡的第四大常见原因。目前，大肠 癌在我国的发病率呈现逐年上升趋势。大肠癌的发生和发展的原 因尚不清楚，但学术界普遍认为它是由遗传和环境因素共同作用 的结果。大量研究表明，肠道菌群的改变及其代谢产物对大肠癌 的发生有一定的影响 [1]。肠道微生物群与其宿主存在共生关系， 在宿主代谢、免疫系统发育和抗病原体定植中发挥重要作用 [2]。 同时，肠道菌群及其代谢产物作为环境因素，通过调节其相关基因 的表达来发挥在大肠癌中的重要作用 [3]。本文就肠道菌群及其代 谢产物在大肠癌中的作用进行概述。
肠道菌群对癌症、免疫反应和免疫治疗的影响
肠道菌群对癌症、免疫反应和免疫治疗的影响微生物群与胃肠道内和远处组织部位的多种生理过程的调节有关，且具有不同程度的促肿瘤或抗肿瘤作用，其中微生物群在调节黏膜和全身免疫反应方面的功能影响了对癌症免疫疗法的研究，特别是针对免疫检查点PD-1和CTLA-4的药物。
健康个体肠道微生物群的广泛变化可作为个体之间疾病发展和/或治疗功效的表型变异的潜在来源。
这种变异对致癌作用、治疗反应和毒性、抗肿瘤免疫的特征以及对免疫治疗的临床反应都有一定影响。
本文综述了近年来关于宿主微生物群、癌症和抗肿瘤免疫反应之间的关系以及对癌症治疗的作用。
文章名：Cancerand the Microbiome-Influence of the Commensal Microbiota on Cancer,ImmuneResponses,and Immunotherapy杂志：Gastroenterology.影响因子：22.683发表时间：2021年1月肠道微生物群在肿瘤发展、抗肿瘤免疫和治疗反应中的功能作用1. 肠道微生物肿瘤对胃肠道组织肿瘤发育的局部影响肠道微生物群的某些细菌成分可以驱动胃肠道组织肿瘤的发生（下图）①胃癌：幽门螺杆菌释放毒力因子（例如CagA、VacA），在胃上皮细胞中引起ER应激、自噬和氧化应激，这些共同促进了癌症的发展。
②结直肠癌：具核梭杆菌通过多种机制促进肿瘤的发展和进展。
如：毒力因子FADA可以通过E-钙粘蛋白发出信号，导致膜联蛋白A1表达增加、激活Wnt/β-catenin信号传导以及上调致癌基因c-Myc和细胞周期蛋白D1；通过TLR4的信号传导还诱导癌细胞中的MyD88驱动的自噬；外膜蛋白FAP2与抑制肿瘤浸润的NK细胞和T细胞粘合的抑制TIGIT受体，从而帮助肿瘤免疫逃避；其他肠道细菌，如脆弱拟杆菌、弯曲杆菌、变形杆菌，也与结直肠癌的发生有关。
③肝癌：肠道细菌代谢物（例如BAs、LTA、LPS通过肝门静脉进入肝脏，并对肝脏中的各种细胞产生多种影响，这些细胞共同促进癌症的发展和免疫逃避。
基于小鼠模型研究肠道菌群紊乱对BVDV_易感性的影响
畜牧兽医学报 2023,54(8):3466-3473A c t a V e t e r i n a r i a e t Z o o t e c h n i c a S i n i c ad o i :10.11843/j.i s s n .0366-6964.2023.08.031开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):基于小鼠模型研究肠道菌群紊乱对B V D V 易感性的影响黄 江1,李 闯1,崔月琦1,袁雪莹1,赵志诚1,刘 宇1,2,周玉龙1,2,朱战波1,2*,张泽财1,2*(1.黑龙江八一农垦大学动物科技学院,大庆163319;2.黑龙江省牛病防控工程技术研究中心,大庆163319)摘 要:本试验通过建立肠道菌群紊乱小鼠模型,旨在探究肠道菌群紊乱对B V D V 易感性的影响㊂肠道菌群紊乱小鼠模型建立试验,共分为2组,采用两性霉素B ㊁硫酸新霉素㊁氨苄西林㊁甲硝唑㊁盐酸万古霉素,以灌胃的方式构建肠道菌群紊乱小鼠模型,对照组给予等体积的生理盐水㊂连续处理13d 后,无菌收集小鼠粪便,提取细菌D N A ,进行16S r R N A 测序,检测小鼠肠道菌群多样性和丰度的变化㊂肠道菌群紊乱对B V D V 易感性的影响试验,共分为2组,抗生素处理组和未处理组小鼠均接种105T C I D 50的CP 型B V D V ,于感染第7天,采集小鼠血液和十二指肠,通过q R T -P C R ㊁W e s t e r n b l o t 方法检测病毒载量㊂通过苏木精-伊红染色法(H E 染色)检测十二指肠病理组织变化㊂粪菌移植(F M T )移植试验共分为2组,以灌胃等体积生理盐水组为对照,进一步验证恢复肠道菌群对B V D V 感染的影响㊂结果显示,抗生素处理明显降低肠道菌群α多样性,维恩图分析也表明抗生素处理减少肠道菌群O T U 数量㊂β多样性结合柱形图分析进一步表明,抗生素处理组与未处理组小鼠肠道菌群的组成存在明显差异,其中厚壁菌门和拟杆菌门的相对丰度在抗生素处理组中均显著降低,然而变形菌门相对丰度明显增加㊂对B V D V 易感性探究发现,菌群紊乱小鼠血液和十二指肠中B V D V 载量均显著高于B V D V 感染的菌群正常组小鼠的B V D V 载量㊂W e s t -e r n b l o t 和病理组织学检测也发现,肠道菌群紊乱增加了小鼠十二指肠中B V D V E 0蛋白表达水平,加重了十二指肠病理损伤㊂F M T 回补给菌群紊乱小鼠后,B V D V 载量显著降低,十二指肠病理变化也明显改善㊂综上,本研究成功建立肠道菌群紊乱小鼠模型,依据该模型进一步证实了肠道菌群紊乱可以增加B V D V 的易感性,而F M T 回补具有抑制B V D V 感染的作用㊂这些结果可为防控B V D V 感染的微生态制剂研发以及抗病毒药物的筛选奠定基础㊂关键词:牛病毒性腹泻病毒;肠道菌群;小鼠模型;粪菌移植中图分类号:S 852.653 文献标志码:A 文章编号:0366-6964(2023)08-3466-08收稿日期:2022-10-27基金项目:黑龙江八一农垦大学三纵 青创人才 基金项目(Z R C Q C 202203);黑龙江省博士后落户科研启动金项目(2032030150);黑龙江八一农垦大学 学成 ㊁引进人才科研启动计划项目(2031011079);国家自然科学基金(32072896)作者简介:黄 江(1997-),男,贵州毕节人,硕士生,主要从事动物分子病原学与免疫学研究,E -m a i l :763804702@q q.c o m *通信作者:朱战波,主要从事动物分子病原学与免疫学研究,E -m a i l :z h a n b o z h u @b ya u .e d u .c n ;张泽财,主要从事动物分子病原学与免疫学研究,E -m a i l :z c z h a n g89@126.c o m S t u d y o n t h e E f f e c t o f G u t M i c r o b i o t a D i s t u r b a n c e o n S u s c e p t i b i l i t yt o B V D V B a s e d o n a M o u s e M o d e lHU A N G J i a n g 1,L I C h u a n g 1,C U I Y u e q i 1,Y U A N X u e y i n g 1,Z H A O Z h i c h e n g 1,L I U Y u 1,2,Z HO U Y u l o n g 1,2,Z HU Z h a n b o 1,2*,Z H A N G Z e c a i 1,2*(1.C o l l e g e o f A n i m a l S c i e n c e a n d V e t e r i n a r y M e d i c i n e ,H e i l o n g j i a n g B a y i A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ,D a q i n g 163319,C h i n a ;2.H e i l o n g j i a n g P r o v i n c i a l T e c h n o l o g y I n n o v a t i o n C e n t e r fo r B o v i n e D i s e a s e C o n t r o l a n d P r e v e n t i o n ,H e i l o n g j i a n g B a y i A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ,D a q i n g 163319,C h i n a )A b s t r a c t :T h i s s t u d y a i m e d t o e x p l o r e t h e e f f e c t o f g u t m i c r o b i o t a d i s t u r b a n c e o n s u s c e p t i b i l i t yt o8期黄江等:基于小鼠模型研究肠道菌群紊乱对B V D V易感性的影响B V D V b y e s t a b l i s h i n g a m o u s e m o d e l o f g u t m i c r o b i o t a d i s t u r b a n c e.T h e e x p e r i m e n t w a s d i v i d e d i n t o t w o g r o u p s.G u t m i c r o b i o t a d i s t u r b a n c e m i c e w e r e t r e a t e d w i t h a m p h o t e r i c i n-B,n e o m y c i n t r i s u l f a t e s a l t h y d r a t e,a m p i c i l l i n,m e t r o n i d a z o l e,a n d v a n c o m y c i n h y d r o c h l o r i d e b y g a v a g e, w h i l e m i c e i n c o n t r o l g r o u p w e r e g i v e n a n e q u a l v o l u m e o f p h y s i o l o g i c a l s a l i n e.A f t e r13 c o n s e c u t i v e d a y s,f e c a l s a m p l e s o f m i c e w e r e c o l l e c t e d t o e x t r a c t b a c t e r i a l D N A a n d16S r R N A s e q u e n c i n g w a s p e r f o r m e d t o d e t e c t t h e c h a n g e s i n t h e d i v e r s i t y a n d a b u n d a n c e o f g u t m i c r o b i o t a i n m i c e.T h e m i c e e x p l o r i n g t h e i m p a c t o f g u t m i c r o b i o t a d i s t u r b a n c e o n s u s c e p t i b i l i t y t o B V D V w e r e d i v i d e d i n t o2g r o u p s.M i c e i n a n t i b i o t i c t r e a t e d a n d u n t r e a t e d g r o u p s w e r e i n t r a p e r i t o n e a l l y i n j e c t e d w i t h105TC I D50C P B VD V.T h e b l o o d a n d d u o d e n u m o f m i c e a t d a y7o f p o s t-i n f e c t i o n w e r e c o l l e c t e d,a n d v i r a l l o a d s w e r e d e t e c t e d b y q R T-P C R a n d W e s t e r n b l o t.T h e p a t h o l o g i c a l c h a n g e s o f d u o d e n u m w e r e d e t e c t e d b y h e m a t o x y l i n a n d e o s i n s t a i n i n g(HE s t a i n i n g).T h e e x p e r i m e n t o f f e c a l m i c r o b i o t a t r a n s p l a n t a t i o n(F MT)w a s d i v i d e d i n t o t w o g r o u p s.M i c e i n t h e e x p e r i m e n t g r o u p w e r e t r e a t e d w i t h F MT w h i l e m i c e i n c o n t r o l g r o u p w e r e g i v e n t h e s a m e v o l u m e n o r m a l s a l i n e.A i m e d t o f u r t h e r v e r i f y t h e e f f e c t o f r e s t o r i n g g u t m i c r o b i o t a o n B V D V i n f e c t i o n.T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t a n t i b i o t i c t r e a t m e n t s i g n i f i c a n t l y r e d u c e d t h eα-d i v e r s i t y o f g u t m i c r o b i o t a,V e n n d i a g r a m a n a l y s i s a l s o s h o w e d t h a t a n t i b i o t i c t r e a t m e n t r e d u c e d t h e n u m b e r o f O T U s o f g u t m i c r o b i o t a.T h eβ-d i v e r s i t y c o m b i n e d w i t h t h e h i s t o g r a m a n a l y s i s f u r t h e r s h o w e d t h a t t h e c o m p o s i t i o n o f g u t m i c r o b i o t a w a s s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t b e t w e e n t h e a n t i b i o t i c t r e a t e d g r o u p a n d t h e u n t r e a t e d g r o u p.T h e r e l a t i v e a b u n d a n c e o f F i r m i c u t e s a n d B a c t e r o i d e t e s d e c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y i n t h e a n t i b i o t i c t r e a t e d g r o u p,w h i l e t h e r e l a t i v e a b u n d a n c e o f P r o t e o b a c t e r i a i n c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y.E x p l o r i n g t h e s u s c e p t i b i l i t y t o B V D V s h o w e d t h a t v i r a l l o a d s i n b l o o d a n d d u o d e n u m o f m i c e w i t h g u t m i c r o b i o t a d i s t u r b a n c e w e r e s i g n i f i c a n t l y h i g h e r t h a n t h a t o f m i c e w i t h n o r m a l m i c r o b i o t a.T h e d i s t u r b a n c e o f g u t m i c r o b i o t a i n c r e a s e d t h e e x p r e s s i o n o f B V D V E0 p r o t e i n i n d u o d e n u m o f m i c e,a n d a g g r a v a t e d d u o d e n a l p a t h o l o g i c a l d a m a g e w e r e d e t e c t e d b y W e s t e r n b l o t a n d h i s t o p a t h o l o g i c a l a n a l y s i s.H o w e v e r,F MT t r e a t m e n t s i g n i f i c a n t l y r e d u c e d v i r a l l o a d s a n d i m p r o v e d d u o d e n a l p a t h o l o g i c a l d a m a g e.T h e a b o v e r e s u l t s i n d i c a t e d t h a t t h e a n t i b i o t i c i n d u c e d m o u s e m o d e l o f g u t m i c r o b i o t a d i s t u r b a n c e w a s s u c c e s s f u l l y c o n s t r u c t e d.O n t h e b a s i s o f t h i s m o d e l,i t w a s f u r t h e r c o n f i r m e d t h a t t h e d i s t u r b a n c e o f g u t m i c r o b i o t a i n c r e a s e d t h e s u s c e p t i b i l i t y t o B V D V,a n d F MT s u p p l e m e n t a t i o n s h o w e d t h e e f f e c t o f i n h i b i t i n g B V D V i n f e c t i o n.T h e s e s t u d i e s l a y a f o u n d a t i o n f o r d e v e l o p i n g p r o b i o t i c s f o r t h e p r e v e n t i o n a n d c o n t r o l o f B V D V i n f e c t i o n a n d t h e s c r e e n i n g o f a n t i v i r a l d r u g s.K e y w o r d s:b o v i n e v i r a l d i a r r h e a v i r u s;g u t m i c r o b i o t a;m o u s e m o d e l;F MT*C o r r e s p o n d i n g a u t h o r s:Z HU Z h a n b o,E-m a i l:z h a n b o z h u@b y a u.e d u.c n;Z H A N G Z e c a i, E-m a i l:z c z h a n g89@126.c o m牛病毒性腹泻-黏膜病(B V D-M D)是由牛病毒性腹泻病毒(b o v i n e v i r a l d i a r r h e a v i r u s,B V D V)感染引起的牛的一种重要传染病㊂B V D V感染可导致牛的急性感染,表现为发热㊁腹泻㊁黏膜溃疡㊁繁殖障碍等,严重威胁养牛业健康发展㊂持续性感染和免疫抑制也是B V D V感染的两个重要特点,为该病的净化增加了难度,同时增加了继发感染的风险,造成的间接经济损失也不容忽视[1-3]㊂目前,尚没有治疗该病的特效药物,疫苗接种仍然是主要的防控手段,但由于毒株具有种类多㊁易变异㊁感染率高等特点,导致该病防控效果较差㊂在注重疫苗研发的同时,深入探究与B V D V感染可能相关的因素,对该病的防控也许有重要价值㊂肠道菌群是机体内数量庞大的微生物群体,在宿主的消化㊁免疫调节中发挥关键作用[4-5]㊂然而,当动物受到饲料转换㊁生产㊁抗生素长期使用㊁7643畜牧兽医学报54卷环境变化等应激因素影响时,容易导致正常菌群组成发生变化,造成菌群紊乱[6-9]㊂大量研究表明,肠道菌群与多种疾病的发生密切相关,如炎症性肠病和肠易激综合征等肠道内疾病[10-11],以及心血管疾病和神经退行性疾病等肠道外疾病[12-13]㊂近年,越来越多的研究也报道,肠道菌群与多种感染性疾病的发生发展密切相关,且肠道菌群紊乱可降低机体免疫应答能力,进而增加病原的易感性[14]㊂依据临床上多种因素容易导致肠道菌群发生紊乱,结合肠道菌群紊乱可降低机体对病原的清除能力,推测肠道内定居的微生物也许是导致B V D V高感染率的一个关键因素㊂因此,本研究拟通过建立抗生素诱导的肠道菌群紊乱小鼠模型,探究肠道菌群紊乱对B V D V易感性的影响,为揭示临床B V D V高感染率以及为该病的防控提供理论依据㊂1材料与方法1.1病毒株和实验动物C P型B VD V(N A D L株)由黑龙江省牛病防控工程技术研究中心保存,S P F级B A L B/c雌性小鼠36只(6~8周龄),购自北京维通利华实验动物技术有限公司㊂1.2主要试剂硫酸新霉素㊁氨苄青霉素㊁甲硝唑均购自上海慧颖科技有限公司;盐酸万古霉素购自浙江医药股份有限公司;两性霉素B购自浙江海正药业股份有限公司;山羊抗兔I g G/辣根酶标记的二抗购自北京中杉金桥生物技术有限公司;B C A蛋白浓度测定试剂盒㊁R I P A蛋白裂解液㊁超敏E C L化学发光试剂盒购自碧云天生物科技有限公司;逆转录试剂盒㊁S Y B R荧光定量q R T-P C R试剂盒购自T a K a R a公司㊂T R I z o l购自I n v i t r o g e n公司㊂1.3动物分组与处理菌群紊乱小鼠模型构建:依据前期研究报道[15],具体方法如下:将6只B A L B/c小鼠随机分为2组,分别为抗生素处理组(A b x g r o u p)和健康对照组(C o n t r o l g r o u p),每组3只㊂A b x组小鼠依据体重,按照100m g㊃k g-1氨苄西林㊁50m g㊃k g-1盐酸万古霉素㊁100m g㊃k g-1甲硝唑㊁100m g㊃k g-1硫酸新霉素㊁1m g㊃k g-1两性霉素B的剂量,每日2次,连续灌胃13d后,收集小鼠粪便样本,进行菌群结构分析㊂对照组小鼠灌胃等体积生理盐水㊂B V D V感染小鼠模型构建:将菌群紊乱小鼠和健康小鼠平均各分为2组,分别为C o n t r o l组㊁B VD V组㊁A b x-B V D V组和A b x组,每组5只㊂依据课题组前期建立的方法[16],B V D V感染组小鼠腹腔注射105T C I D50的C P型B V D V,C o n t r o l组和A b x组小鼠接种等体积的D ME M,于感染第7天,采集小鼠血液和十二指肠用于各项指标检测㊂粪菌移植(F MT)试验:试验分为A b x-B V D V 组和A b x-B V D V-F MT组,每组5只㊂抗生素处理13d后,依据前期研究报道的方法对A b x-B V D V-F MT组小鼠进行F MT试验[17-18],A b x-B V D V组小鼠给予等体积的生理盐水,F MT共处理9d㊂即:于移植第3天,腹腔注射B V D V,在B V D V感染期间每天移植1次㊂B V D V感染7d后,采集小鼠血液和十二指肠用于各项指标检测㊂所有试验均获得黑龙江八一农垦大学动物伦理委员会批准㊂1.416S r R N A测序取菌群紊乱小鼠模型构建试验中C o n t r o l组和A b x组小鼠的粪便样本,采用S D S法提取菌群D N A,并检测其浓度和纯度㊂对V3-V4区进行扩增,通过H i S e q2500P E250进行测序分析㊂利用U p a r s e软件将同源性高于97%的序列聚类为同一O T U s,并依据O T U对样本进行物种分类注释㊂组间差异选用R软件分析,α多样性和β多样性指数反应㊂两组间比较采用T-t e s t和w i l c o x检验㊂1.5荧光定量P C R检测小鼠血液和十二指肠中B V D V载量无菌取B V D V感染小鼠模型构建试验和F MT 试验中各组小鼠血液和十二指肠(n=5),采用T R-I z o l法提取总R N A,并反转录为c D N A,以c D N A 为模板进行荧光定量P C R反应㊂B V D V引物序列为,上游:5'-G A G T A C A G G G T A G T C G T C A G-3',下游:5'-C T C T G C A G C A C C C T A T C A G G-3',引物由生工生物(上海)工程股份有限公司合成㊂反应体系:S Y B R P r e m i x E x T a q T MⅡ10μL,水7μL,上㊁下游引物各1μL,目的模板1μL,共20μL体系㊂反应条件:95ħ预变性30s;95ħ15s,60ħ30s,72ħ30s,共45个循环,根据标准曲线计算出病毒载量㊂1.6W e s t e r n b l o t检测小鼠十二指肠中B V D V E0蛋白表达无菌取B V D V感染小鼠模型构建试验和F MT86438期黄江等:基于小鼠模型研究肠道菌群紊乱对B V D V易感性的影响试验中各组小鼠十二指肠(n=5),加入组织裂解液,提取蛋白㊂每孔上样40μg,50V恒压电泳25m i n㊁80V恒压电泳20m i n,然后120V恒压电泳45m i n㊂切下目的凝胶转至P V D F膜,5%脱脂奶粉封闭1.5h后,分别加入鼠源B V D V E0(1ʒ100)一抗和兔源a-t u b u l i n(1ʒ3000)一抗,4ħ孵育过夜㊂鼠源和兔源二抗(1ʒ8000),室温孵育2h,使用E C L显色剂进行显色,于凝胶成像仪中进行曝光成像,得到灰度值,计算相对表达量㊂1.7十二指肠病理组织学检查无菌取B V D V感染小鼠模型构建试验和F MT 试验中各组小鼠十二指肠(n=5),部分组织于10%甲醛中固定,7d后取出组织,并经冲洗㊁脱水㊁透明㊁浸蜡㊁包埋㊁切片㊁展片㊁苏木素-伊红染色㊁封片等步骤,完成组织切片的制备㊂1.8统计分析数据采用S P S S25.0统计学软件处理㊂计量资料用 均数ʃ标准差(m e a nʃS D)表示 ,两组间比较采用独立样本t检验,P>0.05差异不显著,P< 0.05和P<0.01认为具有统计学意义㊂2结果2.1抗生素处理对小鼠肠道菌群结构和丰度的影响所有样品测序共获得480083对R e a d s,双端R e a d s质控㊁拼接后共产生478700条C l e a n R e a d s,平均产生79783条C l e a n R e a d s㊂对α多样性指数分析发现,与对照组相比,抗生素处理显著减少了A C E㊁C h a o1㊁S i m p s o n和S h a n n o n指数水平(图1A~D)㊂在C o n t r o l组和A b x组间共存在218个共有的O T U s㊂与α多样性指数变化相同的是,C o n t r o l组中存在205个特异的O T U s,而A b x 组中仅有7个(图1E)㊂β多样性(P C o A和U P GMA法聚类)分析结果表明,C o n t r o l组和A b x 组样本中微生物组成存在差异(图2A㊁B)㊂进一步对物种门水平分析发现,厚壁菌门㊁拟杆菌门和变形菌门是相对丰度最高的三个门水平物种(图2C)㊂与C o n t r o l组相比,抗生素处理显著降低了厚壁菌门和拟杆菌门的相对丰度,然而显著增加了变形菌门相对丰度(图2C~E)㊂A.A C E指数;B.C h a o1指数;C.S i m p s i o n指数;D.S h a n n o n指数;E.V e n n图㊂**.P<0.01,下同A.A C E i n d e x;B.C h a o1i n d e x;C.S i m p s i o n i n d e x;D.S h a n n o n i n d e x;E.V e n n d i a g r a m.**.P<0.01,t h e s a m e a s b e l o w图1抗生素处理对肠道菌群多样性的影响F i g.1E f f e c t s o f a n t i b i o t i c t r e a t m e n t o n t h e d i v e r s i t y o f g u t m i c r o b i o t a9643畜 牧 兽 医 学 报54卷A.P C o A 分析;B .U P GMA 聚类树与柱状图结合;C .门水平上微生物相对丰度;D.厚壁菌门和拟杆菌门相对丰度;E .变形菌门相对丰度A.P C o A a n a l y s i s ;B .U P GMA c l u s t e r t r e e c o m b i n e d w i t h b a r g r a p h ;C .R e l a t i v e a b u n d a n c e o f d o m i n a n t g u t m i c r o b i o t a a t t h e p h yl u m l e v e l ;D.T h e r e l a t i v e a b u n d a n c e o f F i r m i c u t e s a n d B a c t e r o i d e t e s ;E .T h e r e l a t i v e a b u n d a n c e o f P r o t e o b a c t e r i a 图2 抗生素处理对肠道菌群组成的影响F i g .2 E f f e c t s o f a n t i b i o t i c t r e a t m e n t o n t h e c o m p o s i t i o n o f gu t m i c r o b i o t a 2.2 肠道菌群紊乱对B V D V 复制的影响如图3A ㊁3B 所示,与B V D V 组相比,肠道菌群紊乱明显增加了小鼠血液和十二指肠中B V D VR N A 水平㊂W e s t e r n b l o t 检测也发现,肠道菌群紊乱小鼠十二指肠中B V D V E 0蛋白表达显著高于B V D V 感染的健康小鼠(图3C ㊁3D )㊂A.血液中B V D V R N A 水平;B .十二指肠中B V D V R N A 水平;C .十二指肠中B V D V E 0蛋白水平;D.B V D V E 0蛋白灰度分析A.B V D V R N A l e v e l i n t h e b l o o d ;B .B V D V R N A l e v e l i n t h e d u o d e n u m ;C .B V D V E 0p r o t e i n l e v e l i n d u o d e n u m ;D.G r a y l e v e l a n a l ys i s o f B V D V E 0p r o t e i n 图3 肠道菌群紊乱对B V D V 复制的影响F i g .3 E f f e c t s o f g u t m i c r o b i o t a d i s t u r b a n c e o n B V D V r e pl i c a t i o n 2.3 肠道菌群紊乱对小鼠十二指肠病理变化的影响对B V D V 感染7d 的小鼠十二指肠进行病理组织学检测发现,与C o n t r o l 组相比,B V D V 感染导致十二指肠整体结构轻度异常,上皮细胞脱落坏死㊁少量炎症细胞浸润㊂然而,与B V D V 感染的健康小7438期黄江等:基于小鼠模型研究肠道菌群紊乱对B V D V易感性的影响鼠相比,B V D V感染的肠道菌群紊乱组小鼠的十二指肠病理学变化更为显著(图4)㊂图4肠道菌群紊乱对小鼠十二指肠病理组织学变化的影响(H E染色,200ˑ)F i g.4E f f e c t o f g u t m i c r o b i o t a d i s t u r b a n c e o n h i s t o p a t h o l o g i c a l c h a n g e s o f d u o d e n u m i n m i c e(H E s t a i n i n g,200ˑ)2.4粪菌移植(F M T)对B V D V感染小鼠的保护作用如图5所示,与A b x-B V D V组相比,在F MT 移植给菌群紊乱小鼠后,血液和十二指肠中B V D V R N A水平均被显著抑制(图5A㊁5B)㊂与A b x-B V D V组相比,F MT处理也显著降低了B V D V E0蛋白的表达(图5C㊁5D)㊂病理组织学分析发现, B V D V感染菌群紊乱小鼠诱导的十二指肠整体结构异常㊁上皮细胞脱落坏死以及炎性细胞浸润,在F MT处理后明显改善(图5E)㊂A.血液中B V D V R N A水平;B.十二指肠中B V D V R N A水平;C.十二指肠中B V D V E0蛋白水平;D.B V D V E0蛋白灰度分析;E.十二指肠病理变化(H E染色200ˑ)A.B V D V R N A l e v e l s i n t h e b l o o d;B.B V D V R N A l e v e l s i n t h e d u o d e n u m;C.B V D V E0p r o t e i n l e v e l s i n d u o d e n u m;D.G r a y l e v e l a n a l y s i s o f B V D V E0p r o t e i n;E.H i s t o p a t h o l o g i c a l c h a n g e s o f d u o d e n u m(H E s t a i n i n g200ˑ)图5F M T对B V D V感染小鼠的保护作用F i g.5P r o t e c t i v e e f f e c t o f F M T o n t h e m i c e i n f e c t e d b y B V D V3讨论肠道菌群是动物体内数量庞大㊁种类繁多的微生物群体,与机体的健康息息相关㊂本研究以抗生素诱导的肠道菌群紊乱小鼠模型为研究对象,探究了肠道菌群紊乱对B V D V感染的影响㊂对肠道菌群紊乱的重要指标进行检测发现,在抗生素处理13d后,小鼠肠道内微生物的A C E㊁C h a o1㊁S i m p-s o n和S h a n n o n等α多样性指数均明显下降,表明抗生素处理减少了肠道微生物的多样性㊂O T U是为了便于分析,人为划分的分类单元,1个O T U通常代表1个微生物物种㊂本研究中,抗生素处理也减少了O T U的数量,进一步表明抗生素具有降低微生物多样性的能力㊂微生物组成是评估肠道菌群紊乱的另一个重要指标㊂前期研究表明,抗生素诱导的肠道菌群紊乱小鼠中厚壁菌门和拟杆菌门相对丰度明显降低,然而变形菌门相对丰度却显著增加[19-20]㊂本研究首先通过微生物β-多样性分析发现,抗生素处理组和对照组小鼠肠道微生物可明显区分开,表明两组间存在显著的微生物群落差异㊂随后,在门水平上进一步分析了微生物组成的不同,发现厚壁菌门㊁拟杆菌门和变形菌门是相对丰度最1743畜牧兽医学报54卷高的3种㊂与前期研究结果相一致的是,抗生素处理组中厚壁菌门和拟杆菌门的相对丰度明显降低,变形菌门相对丰度显著增加㊂以上结果表明,抗生素诱导的肠道菌群紊乱小鼠模型被成功建立㊂生产实践中,由于疾病治疗中抗生素的长期使用㊁饲料的转换㊁生产以及各类应激因素均易导致动物正常肠道微生物组成发生改变,造成菌群紊乱㊂近年,越来越多的研究也表明肠道菌群与感染性疾病的发生发展密切相关㊂如,A b t等[21]研究发现,紊乱的肠道菌群可通过抑制机体先天性免疫反应和获得性免疫反应,降低机体对流感病毒的清除能力㊂另外,有研究也证实肠道菌群紊乱可加重肺炎球菌和钩端螺旋体的感染[18,22]㊂重要的是,T h a c k r a g 等[23]发现,紊乱的肠道菌群可诱导C D8+T数量减少,同时增加与B V D V同科的西尼罗河病毒㊁登革热病毒和寨卡病毒对小鼠的易感性㊂本团队前期研究已经证实,B V D V感染小鼠的外周血淋巴细胞中C D8+T数量显著减少,通过干预C D8+T增殖和活化具有抗B V D V效果[24-25]㊂另外,参与B V D V 致病过程中的多种分子机制,也受肠道菌群的调节,如先天性免疫㊁自噬等[26-27]㊂基于上述理论,笔者推测紊乱的肠道菌群也许将影响B V D V的感染㊂与该理论假设相一致的是,本研究发现在B V D V感染的肠道菌群紊乱小鼠的血液和十二指肠中B V D V载量要明显高于B V D V感染的健康小鼠,十二指肠病理学变化也进一步证实了肠道菌群紊乱能够增加B V D V的易感性㊂已有研究证实,采用干预肠道菌群的方微生态制剂等干预肠道菌群的策略是否具有抗B V D V效果,本研究进行了粪菌移植(F MT)试验㊂F MT试验是研究肠道微生物与疾病相关性的常用方法,同时也在疾病治疗中呈现较好效果[28-30]㊂本研究通过给菌群紊乱小鼠回补健康供体小鼠肠道微生物后,发现通过微生物恢复的方法可以对B V D V感染的小鼠起到较好的保护效果㊂这些结果进一步表明,肠道菌群也许是影响B V D V 感染的重要因素之一㊂4结论本研究成功构建了肠道菌群紊乱小鼠模型,证实了小鼠肠道菌群紊乱具有增加B V D V易感性的作用,初步揭示了以肠道菌群为靶点的微生态制剂和抗B V D V药物的研发也许具有一定的可行性㊂然而,小鼠和本体动物间肠道菌群结构存在一定的差异,肠道菌群对B V D V感染本体动物的影响及其分子机制仍有待进一步研究㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1] K HO D A K A R AM-T A F T I A,F A R J A N I K I S H G H.P e r s i s t e n t b o v i n e v i r a l d i a r r h e a v i r u s(B V D V)i n f e c t i o n i n c a t t l e h e r d s[J].I r a n J V e t R e s,2017,18(3):154-163.[2] WA T H E S D C,O G U E J I O F O R C F,T HOMA S C,e ta l.I m p o r t a n c e o f v i r a l d i s e a s e i n d a i r y c o w f e r t i l i t y[J].E n g i n e e r i n g(B e i j i n g),2020,6(1)26-33. [3] R A N X H,C H E N X H,MA L L,e t a l.A s y s t e m a t i cr e v i e w a n d m e t a-a n a l y s i s o f t h e e p i d e m i o l o g y o fb o v i n e v i r a l d i a r r h e a v i r u s(B V D V)i n f ec t i o n i nd a i r yc a t t l e i n C h i n a[J].A c t a T r o p,2019,190:296-303.[4] V A L D E S A M,WA L T E R J,S E G A L E,e t a l.R o l e o ft h e g u t m i c r o b i o t a i n n u t r i t i o n a n d h e a l t h[J].B M J,2018,361:k2179.[5] S H I N,L I N,D U A N X W,e t a l.I n t e r a c t i o n b e t w e e nt h e g u t m i c r o b i o m e a n d m u c o s a l i mm u n e s y s t e m[J].M i l i t a r y M e d R e s,2017,4:14.[6] R O C H E G U E T,HA E N N I M,MO N D O T S,e t a l.I m p a c t o f a n t i b i o t i c t h e r a p i e s o n r e s i s t a n c e g e n e sd y n a m i c a n d c o m p o s i t i o n o f t he a n i m a l g u t m i c r o b i o t a[J].A n i m a l s(B a s e l),2021,11(11):3280. [7]胡晓宇.奶牛瘤胃菌群紊乱与乳腺炎的关联性及机制研究[D].长春:吉林大学,2020.H U X Y.T h e c o r r e l a t i o n a n d m e c h a n i s m b e t w e e n r u m e nm i c r o b i o t a d i s t u r b a n c e a n d m a s t i t i s i n d a i r y c o w s[D].C h a n g c h u n:J i l i n U n i v e r s i t y,2020.(i n C h i n e s e)[8]张晨.犊牛补饲对肠道微生物多样性及生长性能㊁血液指标的影响[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2020.Z HA N G C.E f f e c t s o f c a l f s u p p l e m e n t a t i o n o ni n t e s t i n a l m i c r o b i a l d i v e r s i t y,g r o w t h p e r f o r m a n c e a n db l o o d i n d e x e s[D].H o h h o t:I n n e r M o n g o l i aA g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y,2020.(i n C h i n e s e)[9]郭新羽,沙玉柱,蒲小宁,等.环境温度对动物肠道微生物菌群影响的研究进展[J].畜牧兽医学报,2022,53(9):2858-2866.G U O X Y,S HA Y Z,P U X N,e t a l.R e s e a r c hp r o g r e s s o n t h e e f f e c t o f a m b i e n t t e m p e r a t u r e o ni n t e s t i n a l M i c r o f l o r a o f A n i m a l s[J].A c t a V e t e r i n a r i ae t Z o o t e c h n i c a S i n i c a,2022,53(9):2858-2866.(i nC h i n e s e)[10] V I L A A V,I MHA N N F,C O L L I J V,e t a l.G u tm i c r o b i o t a c o m p o s i t i o n a n d f u n c t i o n a l c h a n g e s i ni n f l a mm a t o r y b o w e l d i s e a s e a n d i r r i t a b l e b o w e l27438期黄江等:基于小鼠模型研究肠道菌群紊乱对B V D V易感性的影响s y n d r o m e[J].S c i T r a n s l M e d,2018,10(472):e a a p8914.[11] Z U O T,N G S C,T h e g u t m i c r o b i o t a i n t h ep a t h o g e n e s i s a n d t h e r a p e u t i c s o f i n f l a mm a t o r y b o w e ld i se a s e[J].F r o n t M i c r o b i o l,2018,9:2247.[12] S I N G H R K,C HA N G H W,Y A N D,e t a l.I n f l u e n c eo f d i e t o n t h e g u t m i c r o b i o m e a n d i m p l i c a t i o n s f o rh u m a n h e a l t h[J].J T r a n s l M e d,2017,15(1):73.[13] Q U I G L E Y E M M.M i c r o b i o t a-b r a i n-g u t a x i s a n dn e u r o d e g e n e r a t i v e d i s e a s e s[J].C u r r N e u r o l N e u r o s c iR e p,2017,17(12):94.[14] C A I Y J,C H E N L M,Z HA N G S E,e t a l.T h e r o l e o fg u t m i c r o b i o t a i n i n f e c t i o u s d i s e a s e s[J].W I R E s M e c hD i s,2022,14(4):e1551.[15] Z A R R I N P A R A,C HA I X A,X U Z Z,e t a l.A n t i b i o t i c-i n d u c e d m i c r o b i o m e d e p l e t i o n a l t e r sm e t a b o l i c h o m e o s t a s i s b y a f f e c t i n g g u t s i g n a l i n g a n dc o l o n i c m e t a b o l i s m[J].N a t C o mm u n,2018,9(1):2872.[16]刘思雨,张月莹,黄江,等.小鼠感染B V D V诱导N L R P3炎症小体的表达及其对病毒复制的影响[J].中国农业大学学报,2022,27(10):134-141.L I U S Y,Z HA N G Y Y,HU A N G J,e t a l.D i f f e r e n t i a le x p r e s s i o n of N L R P3i n f l a mm a s o m e i n d u c e d b yB V D V i n f e c t i o n i n m i c e a n d i t s e f f e c t o n v i r u sr e p l i c a t i o n[J].J o u r n a l o f C h i n a A g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,2022,27(10):134-141.(i n C h i n e s e) [17] T I A N Z H,L I U J,L I A O M Y,e t a l.B e n e f i c i a l e f f e c t so f f e c a l m i c r o b i o t a t r a n s p l a n t a t i o n o n u l c e r a t i v e c o l i t i si n m i c e[J].D i g D i s S c i,2016,61(8):2262-2271.[18] S C HU I J T T J,L A N K E L MA J M,S C I C L U N A B P,e t a l.T h e g u t m i c r o b i o t a p l a y s a p r o t e c t i v e r o l e i n t h eh o s t d e f e n c e a g a i n s t p n e u m o c o c c a l p n e u m o n i a[J].G u t,2016,65(4):575-583.[19] HU X Y,G U O J,Z HA O C J,e t a l.T h e g u tm i c r o b i o t a c o n t r i b u t e s t o t h e d e v e l o p m e n t o fS t a p h y l o c o c c u s a u r e u s-i n d u c e d m a s t i t i s i n m i c e[J].I S M E J,2020,14(7):1897-1910.[20] S HA O H Q,Z HA N G C Y,X I A O N Q,e t a l.G u tm i c r o b i o t a c h a r a c t e r i s t i c s i n m i c e w i t h a n t i b i o t i c-a s s o c i a t e d d i a r r h e a[J].B M C M i c r ob i o l,2020,20(1):313.[21] A B T M C,O S B O R N E L C,MO N T I C E L L I L A,e ta l.C o mm e n s a lb ac t e r i a c a l i b r a t e t h e a c t i v a t i o nt h r e s h o l d o f i n n a t e a n t i v i r a l i mm u n i t y[J].I m m u n i t y,2012,37(1):158-170.[22] X I E X F,L I U J X,C H E N X,e t a l.G u t m i c r o b i o t ai n v o l v e d i n l e p t o s p i r a l i n f e c t i o n s[J].I S M E J,2022,16(3):764-773.[23] T HA C K R A Y L B,HA N D L E Y S A,G O R MA N M J,e t a l.O r a l a n t i b i o t i c t r e a t m e n t of m i c e e x a c e r b a t e s t h ed i se a s e s e v e r i t y of m u l t i p l e f l a v i v i r u s i n f e c t i o n s[J].C e l l R e p,2018,22(13):3440-3453.e6.[24] L I U Y,WU C H,C H E N N N,e t a l.P D-1b l o c k a d er e s t o r e s t h e p r o l i f e r a t i o n o f p e r i p h e r a l b l o o dl y m p h o c y t e a n d i n h i b i t s l y m p h o c y t e a p o p t o s i s i n aB A L B/c m o u s e m o d e l o fC P B VD V a c u t e i n f e c t i o n[J].F r o n t I mm u n o l,2021,12:727254. [25] L I U Y,L I U S S,WU C H,e t a l.P D-1-m e d i a t e dP I3K/A k t/m T O R,C a s p a s e9/C a s p a s e3a n d E R Kp a t h w a y s a r e i n v o l v e d i n r e g u l a t i n g t h e a p o p t o s i s a n dp r o l i f e r a t i o n o f C D4+a n d C D8+T c e l l s d u r i n g B V D Vi n f e c t i o n i n v i t r o[J].F r o n t I mm u n o l,2020,11:467.[26] T HA I S S C A,Z MO R A N,L E V Y M,e t a l.T h em i c r o b i o m e a n d i n n a t e i mm u n i t y[J].N a t u r e,2016,535(7610):65-74.[27] L A P A Q U E T T E P,B I Z E A U J B,A C A R N,e t a l.R e c i p r o c a l i n t e r a c t i o n s b e t w e e n g u t m i c r o b i o t a a n da u t o p h a g y[J].W o r l d J G a s t r o e n t e r o l,2021,27(48):8283-8301.[28]王燕,滕晓晓,杨柠芝,等.粪菌移植法治疗非特异病原性羔羊腹泻的效果初报[J].畜牧兽医学报,2020,51(8):1878-1885.WA N G Y,T E N G X X,Y A N G N Z,e t a l.P r e l i m i n a r yr e p o r t o f t h e t h e r a p e u t i c e f f e c t o f f e c a l m i c r o b i o t at r a n s p l a n t a t i o n o n n o n-s p e c i f i c p a t h o g e n i c d i a r r h e a i ns u c k l i n g l a m b s[J].A c t a V e t e r i n a r i a e t Z o o t e c h n i c aS i n i c a,2020,51(8):1878-1885.(i n C h i n e s e)[29] O O I J E V A A R R E,T E R V E E R E M,V E R S P A G E TH W,e t a l.C l i n i c a l a p p l i c a t i o n a n d p o t e n t i a l o f f e c a lm i c r o b i o t a t r a n s p l a n t a t i o n[J].A n n u R e v M e d,2019,70:335-351.[30]陈佳琦,张晓迪,顾招兵,等.粪便微生物移植对仔猪肠道屏障功能的影响及作用机制进展[J].畜牧兽医学报,2021,52(5):1195-1207.C H E N J Q,Z HA N G X D,G U Z B,e t a l.E f f e c t s a n dm e c h a n i s m o f f a e c a l m i c r o b i o t a t r a n s p l a n t a t i o n o ni n t e s t i n a l b a r r i e r f u n c t i o n i n p i g l e t s[J].A c t aV e t e r i n a r i a e t Z o o t e c h n i c a S i n i c a,2021,52(5):1195-1207.(i n C h i n e s e)(编辑范子娟)3743。
肠道菌群在结直肠肿瘤外科中的研究进展
肠道菌群在结直肠肿瘤外科中的研究进展摘要肠道菌群与结直肠癌发生发展密切相关，涉及多种机制，如慢性炎症、免疫调节、膳食成分代谢及基因毒素产生导致的DNA损伤等。
近年来研究发现结直肠肿瘤外科操作如术前肠道准备、消化道重建等会扰乱正常肠道菌群构成，而肠道菌群失调又可引发结直肠癌术后并发症，影响结直肠癌治疗效果。
因此，深入了解肠道微生物群与结直肠外科之间的相互作用及潜在机制可为结直肠癌外科治疗提供新策略和理论依据。
许多外科操作和肿瘤放化疗都可能改变肠道微生物构成，产生局部或全身作用，影响疾病进程和治疗结果。
随着宏基因组学和测序技术的快速发展，人们在肠道微生物组成和功能研究方面取得重大进展。
本文将综述肠道菌群与结直肠癌（colorectal cancer，CRC）发生发展、肠道菌群与术后并发症等方面的研究进展。
一、肠道菌群与CRC的发生发展肠道菌群可影响CRC的易感性。
致癌物质苏铁素在无菌大鼠体内不会诱导CRC的发生，需经肠道细菌来源的糖苷酶介导才能发挥致癌作用。
近年来，越来越多的研究表明肠道菌群变化是CRC发生发展中不可或缺的因素。
对616名接受结肠镜检者的粪便进行宏基因组测序发现，梭形杆菌属、拟杆菌门和硬壁菌门的丰度随着CRC恶性程度不断升高［1］。
与正常组织相比，脆弱杆菌、大肠杆菌、核梭状杆菌、粪肠球菌、卟啉单胞菌、消化链球菌等在CRC组织中丰度显著升高。
肠道菌群对CRC发生发展的影响涉及多种机制，如慢性炎症、免疫调节、膳食成分代谢及基因毒素导致的DNA损伤等。
1. 慢性炎症：慢性炎症是CRC发生发展的危险因素。
炎症性肠病患者进展为CRC的概率显著高于普通人群。
肠道菌群结构变化可改变肠道内稳态，促进慢性炎症和肠道肿瘤进展。
具核梭状杆菌是CRC组织中最常见的细菌之一，可通过FadA黏附素与上皮细胞上的E-黏蛋白结合激活WNT信号通路，促进CRC生长和炎症反应。
具核梭杆菌还可选择性趋化髓源性抑制细胞和肿瘤相关巨噬细胞，促进肿瘤血管生成，并显著抑制CD8+T细胞活性，产生有利于CRC发生发展的促炎微环境［2］。
消化系统恶性肿瘤与微生物菌群失调关系的研究进展
消化系统恶性肿瘤与微生物菌群失调关系的研究进展谭尧"2,王家林3,田鹏41济南大学•山东省医学科学院医学与生命科学学院，济南250013；2山东第一医科大学附属省立医院; 3山东省肿瘤防治研究院（山东省肿瘤医院），山东第一医科大学（山东省医学科学院）；4山东省胸科医院摘要:人体皮肤、黏膜及一切与外界相通的腔道中生存着种类繁多且数量庞大的微生物,这些微生物以细菌所占比例最高。
定植在人体各部位的微生物菌群，它们相对独立又相互联系，共同构成了人体的微生态系统。
正常情况下，人消化道微生物菌群种类和数量保持动态平衡。
而当致病菌异常入侵或机会致病菌异常富集时可引起菌群失调。
有研究认为，微生物菌群失调与人体代谢性疾病、自身免疫性疾病、认知障碍性疾病等有关。
近年研究发现，肠道、肝脏、肾脏等恶性肿瘤的发生、发展也与微生物菌群失调有关。
由于口腔、食管、胃、肠道等微生物菌群的种类和数量并不相同，这些部位菌群失调在口腔癌、食管癌、胃癌、肠癌等发生和发展中的作用也不相同关键词:微生物;菌群失调;消化系统肿瘤doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2020.07.028中图分类号:R378文献标志码:A文章编号近年来，我国恶性肿瘤的发病率和病死率持续上升，已成为威胁我国居民健康的主要因素之一。
目前，较为明确的与恶性肿瘤相关的因素有遗传因素、免疫因素、内分泌因素等［1］，但这些因素并不能阐释清楚恶性肿瘤的病因和发病机制。
自然界中广泛存在多种微生物菌群，人的体表和与外界相通的腔道角口呼吸道、消化道，都存在不同种类和数量的微生物菌群。
正常情况下，微生物菌群、人体与外界环境之间处于相对平衡状态。
不当饮食、各种医疗措施等会打破这种平衡状态,导致微生物菌群失调，继而引起相应疾病或加重病情。
因此，人体内微生物菌群失调与疾病的关系成为临床研究的热点，特别是与恶性肿瘤的关系。
本文结合文献就人消化系统恶性肿瘤与微生物菌群失调关系的研究进展作一。
肠道菌群与大肠癌关系研究进展
肠道菌群与大肠癌关系研究进展张永镇;李兆申;蔡全才【摘要】大肠癌是人类常见的恶性肿瘤之一,在我国发病率逐年上升,其发病机制复杂,与遗传、环境等诸多因素有关.近年来,研究表明肠道菌群及其代谢产物与大肠癌密切相关.同时,肠道菌群也是导致炎症产生的主要因素,并且与大肠癌的发生密切相关.本文就肠道菌群及其代谢产物和炎症在大肠癌中的作用作一概述.【期刊名称】《胃肠病学和肝病学杂志》【年(卷),期】2016(025)002【总页数】5页(P121-125)【关键词】肠道菌群;炎症;大肠癌【作者】张永镇;李兆申;蔡全才【作者单位】第二军医大学附属长海医院消化内科,上海200433;第二军医大学临床流行病学与循证医学中心;第二军医大学附属长海医院消化内科,上海200433;第二军医大学临床流行病学与循证医学中心;第二军医大学附属长海医院消化内科,上海200433;第二军医大学临床流行病学与循证医学中心【正文语种】中文【中图分类】R735.3+4人类消化道定居着大量肠道菌群，其在营养和免疫等方面对人体健康发挥着重要作用。
然而，大量研究表明，肠道菌群的改变及其代谢产物对大肠癌的发生有一定的影响[1]。
同时，肠道菌群也是导致炎症产生的主要因素，并且与大肠癌的发生密切相关。
尽管我们对大肠癌发病机制的研究做出了巨大的努力，但是大肠癌的发病机制尚未完全明确。
随着宏基因组学的深入研究和高通量测序技术的发展，肠道菌群的研究越来越受到人们的重视。
本文就肠道菌群及其代谢产物和炎症在大肠癌中的作用进行概述。
正常人体肠道内寄居着数量庞大、种类繁多的微生物，以细菌为主，统称为肠道菌群，其种类>1 000种，细胞总数高达1014，是人体细胞总数的10倍，其基因约为人体基因的150倍[2]。
肠道菌群是由定居在肠道的微生物构成，肠道微生物数量庞大，根据其需氧情况的不同可分为专性厌氧菌、兼性厌氧菌和需氧菌，肠道菌群以厌氧菌居多。
在健康情况下，肠道菌群保持着相对稳定，以有益菌为主，占90%，其中约99%为专性厌氧菌，包括双歧杆菌属、梭菌属、拟杆菌属、真杆菌属、消化球菌科，这些复杂的微生物系统共同组成了一个超级生物体。
肠道菌群与大肠癌的关系
肠道菌群与大肠癌的关系肠道菌群与大肠癌的关系2021-5-18人类肠道通常居住大约1千亿个细菌，近年来科学家对肠道菌群的生理功能和病理地位越来越重视，肠道菌与健康和疾病的研究已经很多，比较明确有关系的如肝癌、肥胖、代谢等，肠道菌对大肠癌的作用似乎是必然的，况且肠道菌在结肠炎的发生和发展过程中发挥重要作用，而结肠炎是大肠癌的重要危险因素。
从研究证据来看，似乎没有那么简单，而且结果比较复杂。
总体结论就是，肠道菌群就是大肠癌构成的关键条件因素，但炎症反应和其他致癌物因素就是关键的诱因。
没某些细菌不能发生大肠癌，但存有这些细菌没炎症反应也不能构成大肠癌。
研究人类肠道菌群健康功能的常用技术，是将人类和动物的肠道菌群移植给无菌小鼠，观测这些细菌对动物产生的影响。
2021年，科学家收集4女2男的肠道菌样本，其中3名女性的消化道身心健康，另外3人存有大肠癌。
科学家将6人的肠道菌分别移殖给无菌小鼠，然后观测能够引致大肠癌的化学诱变剂对这些动物的作用，奇怪的是，移植来自大肠癌患者肠道菌的小鼠反而不容易发生大肠癌。
微生态学家说，结果十分诡异，难道大肠癌患者肠道菌有抗癌作用。
表型就是生物学家的特定爱好，异常表型更能够迎合科学家的研究兴趣。
这一结果已经表明肠道菌群和大肠癌之间存有关系。
免疫学家说道，现在已经存有更多研究结果也表明这个联系，他的研究兴趣就是关于肠道菌与宿主生物化学联系和大肠癌的关系。
理论和逻辑上，肠道菌群和大肠癌可能存在联系。
肠道细菌主要定居在大肠内，癌症总是发生在大肠，很少发生在小肠，细菌生存的部位和癌症发生存在相关关系。
过去10年，比较大肠癌和非大肠癌对照的肠道细菌，所有的生化分析结果都提示，肠道细菌和大肠癌存在联系。
但肠道细菌在大肠癌发生发展过程中的具体作用仍然不清楚。
研究辨认出，大肠癌患者和健康人的肠道菌群相同，但相同研究之间结果相差悬殊，科学家难以确定大肠癌患者肠道菌群属异常或微生态紊乱。
常用的结果就是辨认出大肠癌患者肠道菌群存有高水平的梭菌属于，梭菌属于常见于健康人口腔，在肠道内比较少见。
肠道菌群对肿瘤免疫治疗的影响
肠道菌群对肿瘤免疫治疗的影响摘要：近些年，我国的科学技术水平不断进步，并且被广泛应用。
共生微生物菌群的活动对人类健康有重大的影响，并与包括癌症在内的许多疾病的发展相关。
无菌动物模型表明，微生物菌群可以对宿主的生理活动产生许多影响，包括免疫应答的形成和调节。
最近的研究表明，微生物菌群可以对癌症免疫治疗的结果产生更特别的影响。
关键词：免疫治疗；肠道微生物菌群；亚基因组学；无菌小鼠；基于微生物菌群的治疗引言肿瘤免疫治疗主要研究的是免疫检查点抑制剂（im鄄munecheckpointsinhibitors，ICIs）的应用，例如针对细胞毒性T淋巴细胞抗原-4（cytotoxicT-lymphocyteantigen4，CTLA-4）和程序性细胞死亡蛋白-1（programmedcelldeathprotein-1，PD-1）的单克隆抗体。
前瞻性试验和荟萃分析已经证实了ICIs与化疗相比在患者中的疗效和安全性。
值得注意的是，一旦ICIs发挥作用，它们就更有可能长期具有抗癌功能，有些人甚至可以完全治愈。
然而ICIs在应用于患者机体治疗时的异质性却很高，能够从免疫治疗中取得显著疗效的患者群体，仍在探索中。
人体肠道中有多种微生物，数目超过机体自身细胞的10倍。
近年研究表明，肠道菌群可以影响肿瘤的免疫治疗结果。
临床前的基础研究提示，肠道微生物群可以通过与宿主免疫系统的相互作用调节PD-1抑制剂治疗的反应。
因此，肠道菌群目前被认为是一个可能预测肿瘤免疫治疗效果的重要指标。
1人类宿主体内共生细菌定植的建立在成年人体内，微生物菌群大约由12个门组成，其中硬毛菌和拟杆菌占了大部分，除此之外还有放线菌、变形杆菌等，这些细菌的相对占比在个体之间及解剖位置之间是有差异的。
肠道中存在着各种各样的细菌，虽然其细菌密度是所有生态环境里最大的,但是类别却是最简单的，主要有噬纤维菌-黄杆菌-拟杆菌。
人类出生时是无菌的，但是在出生后的极短时间内肠道会迅速定植细菌。
具核梭杆菌促进大肠癌发生的相关性研究
具核梭杆菌促进大肠癌发生的相关性研究目的:目前,大肠癌(Colorectal Cancer,CRC)是常见的恶性肿瘤性疾病之一,但其具体病因及发病机制仍不明确。
有关报道指出多种因素如遗传背景、环境和饮食等影响了大肠癌的发病过程,其中肠道菌群结构的改变被认为与大肠癌发病风险的增加有着密切联系。
有研究指出在结直肠肿瘤组织中存在大量梭杆菌属的DNA,并经过肿瘤/正常结肠组织DNA测序后得到证实。
其中具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum,Fn)明显增加,并且与淋巴结转移呈正相关。
本研究将通过C57小鼠在体构建原位大肠癌的实验动物模型,探讨Fn影响肠道肿瘤的发生及对肠道菌群结构的影响。
方法:(1)Fn黏附和侵入结肠癌上皮细胞的测定。
将Fn和结肠癌细胞系HCT116细胞共培养。
利用HE染色进行细菌黏附、侵入细胞。
基因芯片表达筛选差异基因。
(2)原位大肠癌肿瘤动物模型的建立。
将8-10周龄C57小鼠随机分组,经1周的环境适应期后,根据组别不同分别给予腹腔注射氧化偶氮甲烷(azoxymethane,AOM)或生理盐水,注射后7天,给予Fn菌液或生理盐水灌胃,一周后再给予第二个循环。
于第81天处死小鼠,将全结肠标本取材后剖开记录肿瘤的形成情况。
利用HE染色进行组织学观察,鉴别肿瘤病理性质;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测白介素6(IL-6)、白介素8(IL-8)、环氧化酶2(COX-2)、肿瘤坏死因子(TNF-α)等,分析Fn对炎症因子的影响,从分子水平探求相关作用机制;(3)大肠癌动物模型肠道中菌群结构改变的检测。
利用QIAamp DNA Stool试剂盒对肠腔粪便标本进行基因组DNA抽提;利用1%琼脂糖凝胶电泳检测抽提的基因组DNA,对各标本基因组DNA含量进行鉴定;利用ABI Gene Amp对抽提的基因组DNA进行PCR扩增,并用2%琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物、继而荧光定量;利用Roche GS FLX 454对PCR扩增产物的16S r RNA V3可变区进行焦磷酸测序,通过SILVA数据库将所测序列进行生物信息学比对,并经Good’s覆盖率、Shannon指数、PCA、LEf Se判别分析等多种途径对各组微生物种类进行分类学和多样性的比较,以期发现肠腔菌群结构的差异性改变;(4)Fn干预下大肠癌动物模型肿瘤组织中菌群结构改变的检测及与肿瘤发生的相关实验研究。
2020肠道细菌与癌症关系研究进展(完整版)
2020肠道细菌与癌症关系研究进展（完整版）细菌通常分布于皮肤表面、呼吸系统，以及外分泌器官如乳腺导管、阴道和胃肠道等[1]。
据估计，全世界约20%的肿瘤由细菌引起[2]。
细菌可穿过胃肠黏膜而暴露于肠肝循环[3]，少量细菌可能会出现在血液循环中，甚至有证据表明，由于异常的肿瘤脉管系统的居留和外渗作用，一些细菌可聚集在肿瘤内。
基于二代测序技术的细菌16S RNA测序可鉴定许多通常条件下不可培养的细菌，从而大大提升了对生物体微环境变化引起的代谢与菌群响应机制的认识[4]。
随着高通量测序技术的发展，涌现出了更好的序列拼接技术、更完整的数据库[5]及更深度的测序方法[6]，进一步推动了直至单个细菌的识别和量化[7]。
利用宏基因组技术研究发现，与癌旁组织或患者健康组织相比，多种癌症中发现了新的含量丰富的病原菌。
另外，传统上被认为是无菌的肿瘤生长部位也有细菌DNA指征。
近年来已在多处鉴定出肿瘤特异的细菌群落，如结肠[8]、喉部[9]、胰腺[10]和前列腺[11]等。
然而，在上述关联研究中，一个主要的问题是，这些细菌是作为一个旁观者生存于肿瘤生态位还是会对肿瘤的发病或肿瘤的持续性有影响。
本文就肠道细菌与癌症发生发展及治疗之间的关系进行综述，同时关注少量肿瘤的自身细菌。
1 人体肠道细菌概述正常情况下，成年人肠道细菌数量为1013~1014个，与人体细胞总数相近[12]。
人肠道菌群中有4种占主导地位，其中厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)约占90%，其次为变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinomycetes)，含量较低[13]。
厚壁菌主要为革兰阳性菌，包括厌氧梭状芽胞杆菌(Clostridium)、链球菌(Streptococcus)和肠球菌(Enterococcus)。
拟杆菌是一种可代谢复合糖类(碳水化合物)的革兰阴性菌，包括已知的多形拟杆菌(Bacteroides thetaiotamicron)和脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
肠道菌群失调与鼠实验性大肠癌之间相关性研究目的:建立肠道菌群失调的鼠实验性大肠癌模型,对模型给予抗生素、益生菌和粪菌移植等干预措施后,观察抗生素、益生菌和粪菌移植对免疫相关指标的影响,同时检测鼠实验性大肠癌模型的肠道菌群的变化,探讨大肠癌、肠道菌群和免疫三者之间的相互关系。
方法:将C57BL/6小鼠随机分为5组,分别是空白对照组、DMH组、抗生素+DMH组、抗生素+DMH+益生菌组和抗生素+DMH+粪菌移植组。
小鼠常规饲养一周后,自由饮用2周的氨苄青霉素、新霉素、甲硝唑和万古霉素等混合抗生素溶液后,开始以30 mg/kg剂量的1%DMH溶液进行腹腔注射,1%DMH溶液连续注射11周,每周一次;同时益生菌和健康粪菌以灌胃的方式移植入小鼠体内(每周2次,每次200 ul),造模完成后,观察小鼠至24周处死,观察各组的小鼠一般状况、肿瘤形成情况(肿瘤大小、HE染色等)。
实验结束时收集各组小鼠粪便,采用高通量测序技术检测各组小鼠粪便肠道菌群组成。
采用免疫组化的方法检测各组小鼠免疫因子相关蛋白表达情况。
同时将小鼠粪便肠道菌群与环境因子(免疫因子、体重、抗生素、益生菌、粪菌移植)之间作相关性heatmap图,观察肠道菌群与环境因子之间的关联性。
结果:1.鼠实验性大肠癌模型建造完成后,抗生素+DMH组小鼠成瘤率最高,其次是DMH组小鼠,最后是抗生素+DMH+粪菌移植组和抗生素+DMH+益生菌组小鼠。
HE病理切片可知,益生菌和粪菌移植能改善肠道黏膜组织炎症反应。
2.高通量测序结果显示,5组小鼠肠道菌群的Alpha多样性指数曲线显示小鼠粪便测序深度已基本覆盖了粪便样本中的所有细
菌;5组不同处理方法的小鼠粪便肠道菌群Alpha多样性之间无显著性差异(P>0.05)。
3.经肠道菌群组成结构分析可知5组小鼠粪便样本中肠道菌群主要由拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门、疣微菌门和变形菌门组成,而相对丰度较高的菌门是拟杆菌门、厚壁菌门和放线菌门。
4.Beta多样性分析可知5组小鼠肠道菌群出现组内聚集、组间分离的趋势。
说明5组小鼠肠道菌群多样性存在显著性差异。
其中,5组小鼠肠道菌群经物种差异性分析知在门水平上,TM7菌门、螺旋体门、蓝细菌门存在显著性差异。
在属水平上,F16菌属、Butyricimonas、密螺旋体属、帕拉普氏菌属和YS2菌属均具有显著性差异。
同时,由于益生菌和粪菌移植的使用,TM7菌门、F16菌属的丰度显著升高。
5.LEfse多级物种差异判别分析,螺旋体门、TM7菌门、帕拉普氏菌属、F16菌属均为空白对照组的小鼠差异性物种。
蓝细菌门、普雷沃氏菌属、YS2菌属和Butyricimonas菌属均为DMH组的小鼠差异性物种。
6.免疫组化结果显示,抗生素+DMH+益生菌组中的CD8、PD-1、Foxp3的表达水平高于抗生素+DMH组。
抗生素+DMH+粪菌移植组的PD-1的表达水平高于抗生素+DMH组。
抗生素+DMH组小鼠的PD-L1的表达水平高于抗生素+DMH+益生菌组。
说明肠道菌群可能通过CD8、PD-1、Foxp3的高表达,PD-L1的低表达途径缓解肠道炎症反应。
7.
肠道菌群与环境因子之间的相关性Heatmap结果显示,CD8与Elusimicrobia菌门呈显著性负相关。
PD-1、PD-L1、Foxp3与螺旋体门、蓝细菌门和TM7菌门呈显著性正相关。
万古霉素、新霉素、甲硝唑、氨苄青霉素与螺旋体门、蓝细菌门、TM7菌门、与普雷沃氏菌属
和Bacteroidaceae菌属呈显著性负相关。
益生菌与丹毒丝菌种和红蝽菌属呈显著性正相关,与普雷沃氏菌属和Bacteroidia菌属呈显著性负相关。
健康粪菌移植与红蝽菌属呈负相关性。
体重与放线菌门呈显著性负相关,与拟杆菌门呈显著性正相关。
结论:1.鼠实验性大肠癌的发生与发展与肠道菌群之间具有一定的相关关系。
2.益生菌和粪菌移植对抗生素所致的肠道菌群失调的鼠实验性大肠癌具有明显的缓解作用,同时益生菌和粪菌移植可能通过CD8→PD-1→PD-L1→Foxp3途径来缓解肠道炎症反应,进而减少肿瘤的发生。
3.抗生素、益生菌和粪菌移植等外界因素和CD8、PD-1、PD-L1、Foxp3和体重等自身因素与肠道菌群之间具有一定的相关关系。