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肠道菌群与恶性肿瘤

发布时间:2018/09/11    浏览:2027次    编辑:广东新日生物科技有限公司

人体肠道含有的微生物数量和种类最多。正常肠道菌群可以保护肠道上皮,减少炎症反应和肿瘤发生。而在生活方式改变或者患有疾病的情况下,肠道菌群种类与数量上的平衡被打破,机体会出现肠道菌群失调,肠道菌群保护作用被削弱。肿瘤作为一种复杂疾病,与免疫和代谢等机体生命活动息息相关,并且通常伴随有肠道菌群的失调。近年来研究发现,肠道菌群与恶性肿瘤的发生、发展、治疗效果等密切相关,不仅影响肠道恶性肿瘤的进展,而且与其他类型的肿瘤(如肝癌等)也有密切关系,已成为肿瘤研究领域的热点。肠道菌群对肿瘤发生、发展的影响主要通过几种途径:微生物直接与肿瘤接触,促进肿瘤发展;通过调控机体免疫系统从而对肿瘤施加影响;通过调节机体代谢,间接影响肿瘤细胞的命运。特定的菌群也可以影响肿瘤化疗效果,阻碍肿瘤的有效治疗。

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微生物直接与肿瘤接触促进肿瘤发展

19世纪,科学家在肿瘤部位发现存在细菌。在肠道肿瘤部位会聚集大量的肠道菌群。在机体发生肝脏肿瘤时,血液中的脂多糖(注:肠道有害菌产生的毒素)水平明显高于健康人群,在肝脏肿瘤处也可以发现细菌。现在发现,肠道中生活着约1000种共生菌,然而只有10种微生物被称为促肿瘤性菌群(carcinogenic microbes)。在肠道肿瘤处,埃希杆菌属分泌聚酮肽基因毒素,拟杆菌属分泌活化氧簇,从而降低基因组稳定性,促进基因组突变。肿瘤相关的菌群也可以直接调控肿瘤细胞本身的信号通路。多种菌群可以激活与肿瘤干性、增殖有关的β连环蛋白信号通路,达到促肿瘤目的。

保护肠道的深层含义是“保护好肠道屏障功能”,如果肠道紧密连接受损,则有害菌群会进入机体,与机体细胞直接接触。此外,长效清除进入机体内的有害菌的措施也非常重要。

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肠道茵群通过调控免疫系统影响肿瘤进展

肠道的共生菌群可以保护肠道上皮,减少肠道受到的损伤。菌群失调时,肠道内有益共生菌群减少,有害菌群数量增加。其中产肠毒素脆弱类杆菌数量会增加,这是引起慢性炎症反应的一大原因,也是引起癌变的一个危险因素。肠道菌群紊乱,不仅肠道有害菌群增加,肠道细胞也会产生促进肿瘤发生的蛋白。肠道菌群紊乱时,肠道上皮细胞 产生很多白介素17C,此类具有生物活性的蛋白质分子可以抑制肠道上皮细胞的凋亡,进而促进肠道肿瘤的发生、发展。肠道菌群对肠道外的其他器官组织也有影响。在慢性肝炎患者中,肠道菌群的易位明显增加。 

因此,应致力于减少肠道菌群失调引起的慢性炎症反应特性,阻断有害肠道菌群作害的途径,减少致癌因子的过度分泌。

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肠道茵群通过调节机体代谢间接影响肿瘤细胞的命运

肠道菌群的种类、数量可以直接影响肿瘤的发生、发展。肿瘤细胞在生长过程中,通常会降低有益菌群的代谢产物,从而抵抗有益菌群对肿瘤的杀伤作用。有益菌群可以通过发酵产生短链脂肪酸(SCFA),SCFA主要包括乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐。其中丁酸盐具有组蛋白去乙酰化酶抑制剂的作用。由于肿瘤细胞内存在Warburg效应,肿瘤细胞优先利用糖类,进行无氧呼吸。丁酸盐进入肿瘤细胞核内,会发挥其组蛋白去乙酰化酶抑制剂的作用,达到抗肿瘤作用。

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肠道菌群影响肿瘤的化疗疗效

肠道共生菌能够改变肿瘤微环境,改善机体对于寡核苷酸介导的肿瘤治疗和铂类化疗的疗效。部分共生菌本身可以促进抗肿瘤分子TNF的表达,有些则与TNF的分泌呈负相关,影响炎症反应过程和自身抗肿瘤机制作用的发挥。肠道共生菌群对奥沙利铂(注:新的铂类抗癌药)、顺铂化疗疗效有较明显的影响。奥沙利铂可以通过细胞毒性杀死免疫相关细胞,促进活性氧族的分泌。如若肠道内共生菌如乳酸杆菌等数量减少,奥沙利铂的细胞毒性不能得到有效发挥,活性氧族分泌减少,化疗效果明显削弱。

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肠道茵群与肿瘤治疗

近年来,人们都在尝试利用肠道共生菌群治疗和改善一些疾病。目前主要的方法为增加肠道益生菌的数量、增加细菌有益代谢产物的浓度。一种方法为食用益生菌和益生元。益生菌应用最普遍的为乳酸菌、双歧杆菌。益生元是化学物质,可以促进有益共生菌的生长。益生菌已作为药物应用于临床,用来治疗艰难梭状杆菌的慢性感染。益生菌的应用也被用来治疗代谢性疾病与过敏性疾病。 

 在个体生命的早期,微生物与机体的相互作用影响着机体后期疾病的发生概率。如果能够在早期有效控制体内微生态的结构,调控微生态与宿主关系的发展,可能有效抑制肿瘤的发生。而在肿瘤发展阶段,利用共生菌抑制肿瘤进展,开发药物制剂,开发有效微生物制剂,应用于肿瘤治疗中。然而要达到精准医学的要求,单单利用益生元、双歧杆菌这样的共生菌抑制肿瘤达不到治疗的效果。在肿瘤组织存在着干细胞样肿瘤细胞,如若能够利用微生态调控肿瘤微环境,来对抗肿瘤干细胞,可能会有效对抗肿瘤。

肠道微生态与机体本身的生活方式和饮食习惯有着密切的联系,良好的生活方式能促进有益菌群的生长,抑制有害菌群。增加膳食纤维可以达到这样的效果。膳食纤维能够提供有益菌群生长繁殖所需的营养。在日常饮食中,应适当少吃高蛋白食品,多吃膳食纤维,阻碍机体免疫系统的激活,降低细胞基因组不稳定性;同时也应合理服用抗生素,调节肠道微生态处于平衡状态。利用肠道有益菌群降低机体整体炎症反应水平,减少机体处于慢性低水平炎症反应的概率,减少与炎症反应相关疾病的发生。

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