結直腸癌與炎癥性腸病、正常人腸道菌群的差異

李延勝 辛國榮 王 宇 陳福軍 趙 斌

結直腸癌是我國常見惡性腫瘤之一，發病率呈上升趨勢，其病因仍不十分明確。有研究報道，結直腸癌的發生可能與飲食習慣導致腸道菌群的紊亂有關，長期攝入高脂肪、低纖維飲食會導致腸道生物失調，并使腸黏液屏障變得更加脆弱，從而導致腸道菌群組成的改變［1］。微生態平衡時，腸道菌群在腸道內發揮著重要的作用，如菌群之間生物的拮抗、免疫、排毒、抗腫瘤、抗衰老及營養作用等［2］。當腸道菌群的微生態被打亂時，可能會出現一些免疫紊亂，如過敏或炎癥等。腸道菌群可以通過促進持續的炎癥、損害宿主免疫，通過基因毒素直接破壞DNA、改變代謝活性等多種方式影響結直腸癌的發生［3］。本研究通過檢測糞便中的基本腸道菌群，探討腸道菌群與結直腸癌、炎癥性腸病的相關性，為指導人們調整飲食結構和生活習慣，以預防炎癥性腸病和結直腸癌的發生。

1 資料與方法

1.1研究對象 結直腸癌組和炎癥性腸病組：每組選取2017～2018年于佳木斯大學附屬第一醫院病理診斷為結直腸癌和炎癥性腸病患者各30例，均有完整的臨床資料，既往無其他重大疾病史，無放化療及胃腸道手術史，近3個月無抗生素治療史。患者知情同意。

正常組：選取2017～2018年于佳木斯大學附屬第一醫院肛腸科腸鏡體檢正常者30例。

1.2實驗方法 采集三組入選者的清晨第一次大便尾便適量，于1 h內送檢。于試管中加入1 g糞便和0.9%氯化鈉注射液10 ml，震蕩混勻后，再加入0.9%氯化鈉注射液10 ml，進行倍比梯度稀釋。將稀釋后的上清液各取1 ml接種在不同的培養基上，按菌群種類及培養基要求進行培養。菌種包括大腸桿菌（EMB，伊紅美蘭瓊脂成品培養基）、糞腸球菌（EC，腸球菌培養基）、雙歧桿菌（BS，改良法雙歧桿菌選擇培養基）和乳酸桿菌（LBS，乳桿菌培養基）。

1.3結果判讀 選取菌落數在30～300之間的平板進行計數，計數后，隨機挑選5個菌群數進行染色，顯微鏡下檢查定性，并計算該平板內菌群數量。然后乘其稀釋倍數，再換算呈每毫升樣本中的菌群數（n/ml）。將三組的各菌種統計結果進行匯總分析。

1.4統計學方法 數據均采用SPSS 22.0軟件進行；計量資料以±s表示，組間比較采用t檢驗；P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

結直腸癌組分別與炎癥性腸病組、正常組比較：結直腸癌腸道大腸桿菌、糞腸球菌計數明顯增加（t分別為2.536、4.101和2.023、2.386，均P＜0.05）；乳酸桿菌、雙歧桿菌計數明顯減少（t分別為3.323、5.486和1.756、4.386，均P＜0.05）。見表1。

表1 三組糞便菌群培養結果/（±s）/ml

組別 大腸桿菌 糞腸球菌 雙歧桿菌 乳酸桿菌正常組5.99±0.25 6.76±0.42 9.43±0.47 8.77±0.56炎癥性腸病組 7.17±0.39 6.79±0.52 8.55±0.62 7.40±0.61結直腸癌組7.47±1.06 6.94±0.61 7.49±0.53 7.36±0.73

3 討論

腸道菌群和宿主在生理條件下保持動態平衡。當這種平衡被破壞時，整個微生態系統會發生顯著變化。這種變化對人體健康的影響和潛在機制對腸道疾病的治療具有重要意義。很少有數據顯示腸道菌群直接引起結直腸癌的發生。然而有學者認為，某些菌群在結直腸癌的發生發展中起著關鍵的作用，腸道菌群分布和豐度的變化有助于炎癥和免疫反應，并誘發腸黏膜細胞的惡性轉化［4］。流行病學調查表明，近年來結直腸癌組織中炎癥性腸病和腸息肉等癌前病變患者腸道菌群發生了顯著變化，炎癥和癌癥之間的因果關系現在得到了廣泛的認同。目前認為，炎癥過程通過細胞毒性、異常組織、增殖反應、侵襲和轉移等途徑在腫瘤的發生發展中起著重要的作用，炎癥微環境是幾乎所有腫瘤的重要組成部分，最廣泛、最普遍的研究就是炎癥性腸病（IBD）相關的結直腸癌［5］。患有長期IBD的患者患結直腸癌的風險明顯高于普通人群。

正常菌群有許多重要的生理功能，如菌群之間生物的拮抗、免疫、排毒、抗腫瘤、抗衰老及營養作用。機體結直腸中生存的菌群在飲食和特殊類型結直腸癌發病的關聯中起到了關鍵的橋梁作用。大腸桿菌和脆弱擬桿菌會侵入結腸的保護性黏液層，進而引發慢性炎癥，大腸桿菌分泌效應蛋白（EspF）可導致宿主細胞DNA錯配修復蛋白的缺失，顯著提高宿主細胞的自發性突變率，進一步促進腫瘤的形成［6］。腸道炎癥IL10小鼠分別接種含有漿酮合酶（pdyketone synthase，PKS）的大腸桿菌突變株 NC101和腸道糞腸球菌，小鼠均發生嚴重的結腸炎，其中80%接種大腸桿菌的小鼠患結腸腫瘤［7］。給予大鼠雙歧桿菌和乳酸桿菌，結腸的隱窩異常病灶等癌前病變可降低約50%，雙歧桿菌和乳酸桿菌能過抑制結直腸癌細胞的增殖黏附，促進其凋亡，在體內有明確的抗腫瘤作用［8］。腸道菌群在免疫系統的發育和動態平衡中起著至關重要的作用，越來越多的研究表明，腸道菌群通過影響它們寄主的信號通路可能引發腸道炎癥、代謝綜合征、腫瘤等疾病。本研究結果顯示，結直腸癌組分別與炎癥性腸病組、正常組比較，腸道大腸桿菌、糞腸球菌計數明顯增加（均P＜0.05），乳酸桿菌、雙歧桿菌計數明顯減少（均P＜0.05），提示腸道菌群的變化可能與結直腸癌的發生有一定的相關性。因此，調節腸道菌群成為臨床上治療腸道疾病的重要手段，糞便菌群移植也成了新的發展方向。