腸道腺瘤性息肉和結(jié)直腸癌患者腸道菌群變化及其差異

索明果，范筱，李英寬，高聰聰，亞冰玉，古岳，李寧

(南陽市第二人民醫(yī)院 消化內(nèi)科，河南 南陽 473000)

腸道腺瘤性息肉易發(fā)展為結(jié)直腸癌，需加強(qiáng)對(duì)其病因及相關(guān)危險(xiǎn)因素的認(rèn)識(shí)，為預(yù)防和治療大腸癌提供幫助[1]。近年來，多項(xiàng)研究表明腸道菌群失調(diào)可能與消化系統(tǒng)疾病的發(fā)生及發(fā)展有關(guān)，結(jié)直腸癌和癌前病變患者腸道菌群結(jié)構(gòu)顯著改變，雙歧桿菌、乳桿菌等優(yōu)勢菌群數(shù)量減少，腸球菌、腸桿菌等致病菌數(shù)量增加[2]。基于此，本研究分析腸道腺瘤性息肉與早期結(jié)直腸癌患者腸道菌群的多樣性及其差異。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析2018年7月至2019年12月于南陽市第二人民醫(yī)院接受治療的110例患者臨床資料，根據(jù)疾病類型分為A組(50例，腸道腺瘤性息肉)、B組(30例，Ⅰ期、Ⅱ期結(jié)直腸癌)、C組(30例，Ⅰ期、Ⅱ期結(jié)直腸癌合并腸道腺瘤性息肉)，所有患者均經(jīng)臨床確診。另選50例健康體檢者組成D組作為參照。A組男27例，女23例；年齡42～74歲，平均(58.36±6.13)歲。B組男16例，女14例；年齡44～75歲，平均(58.41±6.08)歲。C組男15例，女15例；年齡45～73歲，平均(58.39±6.02)歲。D組男26例，女24例；年齡42～77歲，平均(58.43±6.16)歲。以上4組性別及年齡分布差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。

1.2 入選標(biāo)準(zhǔn)(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①B組臨床初診為Ⅰ期、Ⅱ期結(jié)直腸癌；②未接受過胃腸道手術(shù)或放化療；③臨床資料完整。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重感染；② 3個(gè)月內(nèi)接受過抗生素治療；③合并其他腸道疾病或惡性腫瘤；④存在其他重大疾病史。

1.3 檢測方法糞便樣本采集：收集新鮮大便，取中間部位作為樣本，樣本保存液浸潤糞便樣本，顛倒混勻，密封，-80 ℃保存待檢。DNA提取：使用德國Qiagen公司QIAamp DNA Stool Mini Kit試劑盒，獲取純化基因組DNA。聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增：以純化基因組DNA為模板，引物序列為V3-V4，上游引物為5’-CAGCMGCCGCGGTAA-3’，下游引物為5’-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3’。基于16S rDNA高通量測序：Illumina Miseq測序平臺(tái)(Illumina，San Diego)，純化洗脫并文庫擴(kuò)增已擴(kuò)增目的片段，上機(jī)測序，分析并轉(zhuǎn)化電信號(hào)數(shù)據(jù)為原始序列(堿基識(shí)別)，通過通用引物protocol獲取260 nt的PE數(shù)據(jù)，F(xiàn)ast軟件去除堿基(去除標(biāo)準(zhǔn)：PE數(shù)據(jù)末尾質(zhì)量值2)。

1.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)(1)Mothur軟件計(jì)算多樣性指數(shù)Chao、shannon。(2)提取豐度最高的序列為代表序列，進(jìn)行物種分類，評(píng)估腸道菌群的結(jié)構(gòu)豐度。

2 結(jié)果

2.1 腸道菌群多樣性A、B、C組患者Chao指數(shù)、shannon指數(shù)均低于D組，C組低于A、B組，B組低于A組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。見表1。

表1 不同人群腸道菌群多樣性對(duì)比

注：與D組比較，aP<0.05；與A組比較，bP<0.05；與B組比較，cP<0.05。

2.2 門分類水平豐度值C組變形菌門、放線菌門、梭桿菌門水平豐度值高于A、B組，B組高于A組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。C組厚壁菌門、擬桿菌門水平豐度值低于A、B組，B組低于A組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。見表2。

表2 患者門分類水平豐度值對(duì)比

注：與A組比較，aP<0.05；與B組比較，bP<0.05。

3 討論

腸道菌群中優(yōu)勢細(xì)菌可參與調(diào)節(jié)與完善生理功能，在調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、抵御致病菌侵襲、消化代謝、炎癥和細(xì)胞增殖中起到重要作用。多項(xiàng)研究顯示，腸道微生態(tài)變化與結(jié)直腸癌、腸道腺瘤性息肉的發(fā)生有關(guān)，因此分析結(jié)直腸癌、腸道腺瘤性息肉患者腸道菌群多樣性，篩選出可用于結(jié)直腸癌、腸道腺瘤性息肉患者輔助診斷的菌群標(biāo)志物具有重要意義[3]。

腸道菌群的構(gòu)成種類多樣，新一代測序技術(shù)的發(fā)展可為研究大規(guī)模腸道菌群提供幫助，更好地識(shí)別腸道菌群結(jié)構(gòu)，分析腸道菌群的差異[4]。本研究結(jié)果顯示，A、B、C組患者Chao指數(shù)、shannon指數(shù)均低于D組，且C組Chao指數(shù)、shannon指數(shù)低于A、B組，B組低于A組。Chao指數(shù)常用于估計(jì)群落中物種總數(shù)，shannon指數(shù)常用于估算樣本中微生物多樣性，其值越高，表明菌落中微生物多樣性越高。腸道菌群的穩(wěn)定性受食物組成、抗生素使用、某些疾病狀態(tài)的影響，腸道發(fā)生病變后，可導(dǎo)致菌群平衡失調(diào)，破壞生物屏障功能，改變腸道構(gòu)成菌群的多樣性特征。本研究結(jié)果顯示：C組變形菌門、放線菌門、梭桿菌門水平豐度值高于B組、A組，且B組高于A組；C組厚壁菌門、擬桿菌門水平豐度值低于B組、A組，且B組低于A組。厚壁菌門、擬桿菌門屬于優(yōu)勢細(xì)菌門類，可參與食物或藥物代謝，抵御外來病原體侵襲，而變形菌門、放線菌門、梭桿菌門中包含多種病原菌，腐生菌、寄生菌，可誘發(fā)疾病[5]。

綜上所述，腸道腺瘤性息肉、早期結(jié)直腸癌及早期結(jié)直腸癌合并腸道腺瘤性息肉患者與健康人群在腸道菌群多樣性上存在差異性。在結(jié)直腸癌患者中可見厚壁菌門、擬桿菌門數(shù)量較少，而變形菌門、放線菌門、梭桿菌門數(shù)量較多，可見厚壁菌門、變形菌門、放線菌門、擬桿菌門、梭桿菌門作為結(jié)直腸癌、腸道腺瘤性息肉患者輔助診斷的菌群標(biāo)志物具有一定價(jià)值，其中變形菌門、放線菌門、梭桿菌門可作為腸道腺瘤性息肉癌變預(yù)警標(biāo)志物。