慢性便秘、腸癌與腸道微生物菌群變化

李艷梅 王宏敏 李春燕 劉紅福 管斌斌

（西南林業大學生命科學學院，云南 昆明 650224）

0 引言

腸道中存在數以億計的微生物，腸道微生物與宿主的新陳代謝活動有著密不可分的聯系[1]。一般情況下，腸道內微生物的種類和數量都保持著某種正常的平衡狀態[2]，微生物的種類和數量的平衡一旦遭到破壞，均會增加宿主發生病變的可能性，尤其是一些微生物，它們被公認為具有潛在的危害作用，并且通過排泄對宿主有害的物質、損傷黏膜、活化致癌物質、參與炎癥反應等途徑去損害宿主，從而影響宿主的健康[3]。

在臨床上，便秘是一種最常見的癥狀，大多數便秘人群以排便困難或排便次數減少、糞便干硬這三種情況為主要表現癥狀[4，5]。研究表明便秘人群中腸道菌群發生了明顯改變，即體內一些益生菌數量顯著減少，而一些致病菌數量明顯上升[6]。腸道微生物菌群的平衡被打破，進一步影響了慢性便秘的發生，從而出現病理生理等過程。以往研究結果表明慢性便秘（Chronic Constipation，CC）能明顯增加腸腫瘤的發病幾率[7，8]。本文將對便秘與腸道微生物菌群變化的關系進行詳細的綜述。

1 慢性便秘患者腸道微生物菌群發生變化

基于較傳統的細菌培養方法來研究慢性便秘患者腸道內微生物菌群改變，但由于微生物極其龐大的數量和豐富的多樣性，傳統的細菌培養方法根本不適用對其進行研究，因為找不到合適的培養基去培養種類數量龐大的微生物；同時又基于腸道中的某些微生物類群對培養條件要求極其嚴格，傳統的培養方法已不再適用，無法真實、準確地反映腸道內微生物的組成及動態變化的情況。目前使用較廣的能夠檢測腸道微生物的技術有兩種：第一種為實時熒光定量聚合酶鏈式反應技術；第二種為16Sr DNA分子測序技術[9]。

慢性便秘患者的腸道微生物菌群明顯發生變化。Wang等[10]研究表明慢性便秘患者中具有益生作用的厭氧菌明顯減少，而致病性微生物明顯增加。Zhu[11]等研究表明：從門的水平看，擬桿菌門在健康人群中所占比達59.18%，厚壁菌門在健康人群中所占比為34.98%，兩者合計的占比為93.56%，并且兩者均構成腸道菌群的主要部分；而在便秘人群中，兩者比例相互調轉，擬桿菌門占比為33.69%，厚壁菌門占比為57.98%。

2 腸道微生物代謝產物改變影響慢性便秘患者的發展進程

相關研究表明與正常人群相比便秘患者Actinobscteria菌群豐度明顯增加，而Proteobacteria菌群豐度明顯下降[12-17]。Mao[18]等進行慢性便秘誘發腸癌的小鼠模型研究，結果表明慢性便秘（Chronic Constipation，CC）能顯著增加腸腫瘤的發生概率，并且腸道微生物菌群豐度明顯變化：在正常菌群中Lactobacillus是優勢菌群，便秘模型組中Lactobacillus菌群豐度明顯下降，從70%下降到45%，在腸癌模型組中菌群豐度下降到少于10%；而Barnesiella在正常菌群中菌群豐度為5%，在便秘模型組中上升到8%，在腸癌模型組中菌群豐度又上升到40%。

腸道微生物與機體營養物質的新陳代謝密切相關，代謝產物及作用的相關酶又與腸道菌群共同參與了腸道微生態平衡的調節[19]。代謝產物濃度能夠真實地反映組織的功能狀態，一旦有機體處于異常狀態條件下時，就會影響機體的生物學通路和代謝物濃度，從而影響導致這兩者的改變[20]。已有大量文獻報道，特定致病菌能夠引發腸道微生物菌群的病變，而且腸道微生物的代謝產物影響機體并且能夠致癌。

通常來講，腸道微生物在正常情況下可以通過自身的新陳代謝去調節胃腸道里無法被小腸吸收的肽類、碳水化合物和一些蛋白質等物質，將它們進行一系列發酵從而產生了對腸道有益的代謝產物，主要包含了膽汁酸類（BAs）、短鏈脂肪酸（SC-FAs）等[5]。膽汁酸類物質（BAs）是由具有雙分子結構的膽固醇經過多個復雜步驟轉化后從人體肝臟中分泌而來的物質。特定菌株在腸道微生物中經發酵后產生的代謝產物膽汁鹽水解酶可將初級脂肪酸類物質（BAs）代謝為次級BAs。BAs主要通過相應的分子代謝通路了參與機體的各項代謝活動。短鏈脂肪酸（SC-FAs）是一部分腸道微生物通過發酵飲食來源的纖維素而產生的具有一定生物活性的代謝產物，其中在腸腔中最常見的3種SC-FAs分別是乙酸、丙酸和丁酸。已有研究表明SC-FAs還可以增加大鼠唾液中IgA的含量，因此攝入纖維素對機體有益的作用機制有待進一步闡釋。SC-FAs還可以作用于腸道內調節性細胞，通過G蛋白偶聯受體GPR43，上調無菌小鼠cTreg細胞Foxp3及IL-10基因表達，并抑制CD+4T細胞，進而緩解結腸炎[21]。

3 結語

綜上所述，腸道微生物與宿主兩者是處于動態的平衡狀態下的，在宿主代謝、抗病原體定植中和免疫系統發育中發揮著舉足輕重的作用。腸道微生物及其代謝產物和宿主之間的共同作用在便秘以及誘變為結直腸癌的發生發展中也起著關鍵性的作用。腸道微生物與便秘、腸癌的關系密切，當機體在便秘狀態下腸道菌群明顯發生變化時，優勢菌群和致病菌的豐度變化，進而發展為慢性便秘以及病變為腸癌，在一系列的病理狀態中腸道微生物菌群平衡被破壞，引起病變。腸道菌群在便秘以及誘變為腸癌的動態變化、發病機制有待進一步深入的研究。