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研究:炎症与肠道微生物群变化之间的相互作用

2019-05-24 11:29:36 医疗设备151℃

  研究:炎症与肠道微生物群变化之间的相互作用可能导致结肠肿瘤

  2013年11月6日

  根据美国微生物学会在线开放获取期刊mBio发表的一项研究结果,将结肠肿瘤小鼠的肠道微生物转移到无菌小鼠身上,这些小鼠也容易患肿瘤。这项工作对人类健康有影响,因为它表明结肠直肠癌的风险很可能具有微生物成分。

  “我们知道人类在肠道中有许多不同的社区结构。当你想到它时,也许不同的人 - 不论他们的遗传学 - 可能是倾向性的,“密歇根大学的Joseph Zackular说,这项研究的作者。

  多年来科学家已经知道炎症在结直肠癌的发展中起作用,但是这一新的信息表明,炎症与肠道微生物群随后变化之间的相互作用创造了导致结肠肿瘤的条件。

  共同作者,密歇根大学的Patrick Schloss也对结果的清晰度感到有些惊讶。

  “我们看到接受癌症群体的小鼠中的肿瘤数量是接受健康肠道群体的小鼠的两倍以上,”施洛斯说。 “这使我们确信正是社区正在推动肿瘤发生。它不仅仅是微生物组,它不仅仅是炎症,而是两者。

  发生结直肠癌的已知风险因素包括食用富含红肉,饮酒和胃肠道慢性炎症的饮食(患有炎症性肠病的患者,例如溃疡性结肠炎,患结肠直肠癌的风险更大,例如)。癌症患者也表现出肠道微生物群组成的变化 - 这种现象称为生态失调 - 但目前还不清楚微生物组的变化是否会导致癌症的发展或癌症推动微生物组的变化。

  Zackular说,这是鸡肉和鸡蛋的问题。

   “这是癌症患者的微生物组还是驱动肿瘤发生的微生物组?”

  Schloss,Zackular及其同事推断,肠道微生物组的组成,结构和功能都直接影响结肠中的肿瘤发展,因此他们着手解决这种鸡与鸡蛋的难题。使用肿瘤诱导方案,它们诱导一组小鼠中结肠直肠肿瘤的形成,然后收集来自那些荷瘤小鼠的粪便和垫料,并将它们交给无菌小鼠。 (小鼠是嗜食性的,因此用新的肠道微生物组接种无菌小鼠就像那样容易。)然后他们给这些新小鼠服用该方案。

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  结果非常明显:给予荷瘤小鼠微生物群的小鼠的结肠肿瘤数量是给予健康微生物群的两倍多。

   此外,接种前后接受抗生素治疗的正常小鼠肿瘤明显少于未接受抗生素治疗的小鼠,这些抗生素治疗小鼠的肿瘤明显小于未治疗小鼠的肿瘤。这表明特定的微生物群体对于肿瘤的形成至关重要,因此研究人员随后深入研究了试验动物和对照中存在哪些细菌群。

  观察这些微生物,他们发现携带肿瘤的小鼠在拟杆菌属,臭氧菌属和Akkermansia属中携带了更多的细菌,并减少了与Prevotellaceae和Porphyromonadaceae家族成员相关的细菌数量。在用来自荷瘤小鼠的群落接种三周后,无菌小鼠的肠道微生物组与荷瘤小鼠非常相似,并且它们具有更多的与肿瘤相关的相同细菌群。形成 - 。

  “在所有这些[小鼠]模型中,炎症是关键的,但社区的变化也是如此,”施洛斯说。 “我们把它比作一种前馈型机制,炎症正在改变社区,社区正在诱发炎症。它们使对方恶化到肿瘤形成率更高的程度。

  为了跟进这项工作,Schloss和Zackular正在研究与肿瘤形成有关的组的功能。

  “如果你能更好地了解微生物群落中的哪些功能对于防止肿瘤形成或使其恶化很重要,我们可以将这些结果转化为人类,以了解人们为什么会患上结肠直肠癌,帮助开发治疗方法,饮食操纵以降低人们的风险,“施洛斯说。

  资料来源:美国微生物学会

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