肠道菌群稳态与结直肠癌研究进展

结直肠癌是一种涉及遗传、环境和生活方式等多风险因素的疾病。越来越多的研究表明肠道菌群在结直肠癌的发生发展中起重要作用,菌群与消化道之间的共生作用对维持肠道内环境的稳定也十分重要。菌群在炎症、药物代谢,甚至癌症的发展中扮演着许多角色,然而由感染、饮食或生活方式等变化引起的菌群组成的改变却可影响这种共生关系。同样,菌群组成的变化使部分菌种在肠内引发炎症反应甚至致癌,从而对结肠直肠癌的发生发展产生实质性的影响,综述将总结目前肠道菌群与结直肠癌之间潜在的联系,重点关注细菌在肠道中所参与的各种反应,从而为治疗结直肠癌提供更多的研究思路。     

宿主遗传因素对肠道菌群的影响

随着高通量测序技术的发展,人们逐渐认识到肠道菌群与人类的健康和疾病密切相关,并发现肠道菌群受很多因素的影响。除了研究传统饮食和药物对肠道菌群的改变外,近年来,科学家也开始注重遗传因素在塑造肠道菌群中的作用。遗传因素可决定宿主的饮食偏好、肠道的生理结构、肠道屏障功能和免疫功能等,而这些都直接与肠道菌群相互作用,参与肠道微生态平衡的构建和稳定。因此,在研究肠道菌群与疾病发生相关性的过程中也需要考虑遗传因素的重要性。随着基因敲除、无菌小鼠和菌群移植等实验技术的革新,以及主成分分析、数量性状基因座和全基因组关联性分析等大数据分析手段的提高,科学家能够深入研究宿主遗传基因与肠道菌群之间的关联性,从而证明宿主遗传基因在塑造肠道微生态的过程中具有重要作用。本文将首先简述肠道菌群与疾病发生之间可能存在的联系,然后从多方面综述遗传因素对肠道菌群的影响及主要的研究进展,从而为今后该领域的深入研究提供重要的指导,也为今后预防和治疗疾病提供新思路和新方法。     

肠道菌群与microRNA的交互在促结直肠癌中的作用

结直肠癌是西方国家最常见的癌症之一,多数患者伴有肠道菌群的改变。有研究表明,肠道菌群通过microRNA调节宿主基因的表达,而宿主的microRNA同样调节菌群的生长和基因表达。因此,本文概述了肠道菌群与宿主microRNA相互作用的具体机制,以及这种交互作用在结直肠癌的发生、发展、治疗阶段的研究进展。为进一步深入研究肠道菌群与结直肠癌的关系提供理论基础。     

肠道菌群和肠黏膜屏障在类风湿关节炎中的作用CSCD

类风湿关节炎（rheumatoid arthritis,RA）是一种自身免疫性疾病,致畸率与致残率较高,发病机制尚不清楚,目前尚未有特效药可完全治愈。近年来,国内外相关研究表明RA的发病机制与肠道菌群和肠黏膜屏障密切相关。积极调节肠道菌群和改善肠黏膜屏障可有效缓解RA的关节炎症状,这可能作为RA干预的新靶点。肠道菌群失调引起肠道微生态失衡,一系列有害物质侵入并诱发肠道炎症反应,导致肠道黏膜屏障功能障碍,可能参与RA的发病,但具体作用机制还需进一步明确。本文对肠道菌群和肠黏膜屏障在RA中的具体作用及影响进行总结归纳,以期为治疗RA提供新方向。     

肠道菌群与肥胖关系的研究进展

西方化的高脂饮食方式造成了越来越多的肥胖人群。高脂饮食在一定程度上可以改变肠道菌群的结构组成和功能,促进宿主对食物营养的吸收,从而增加体重形成肥胖。高脂饮食诱导的肥胖者肠道菌群的改变会导致宿主能量吸收增加,肠道通透性和炎症增加,而有减肥功能的短链脂肪酸合成能力下降。最近研究发现肠道菌群也可以通过影响中枢神经系统,尤其是下丘脑相关基因的表达来控制食欲,从而调控肥胖的形成。本文系统介绍了最近几年高脂饮食诱导肥胖的研究,总结了一些与肥胖形成有密切关系的肠道菌群以及其在肥胖形成中的作用机制,为进一步研究肠道菌群与肥胖之间的调控作用奠定了基础。最后总结了肠道菌群可以作为一个预防和治疗肥胖的有效靶点,可以通过在食物中添加有益菌或者通过菌群移植来治疗肥胖。     

膳食脂肪对肠道微生物的影响及宿主代谢调控的研究进展

膳食脂肪作为人体重要的营养物质之一,为人体提供能量及营养。不同种类的膳食脂肪对宿主肠道微生物的组成和数量的影响有着明显的差异。同时肠道微生物又能参与宿主的代谢调控以及影响肠道屏障功能等。过多的摄入富含饱和脂肪酸的膳食脂肪会引起肠道中厚壁菌门、变形菌门、梭菌属等的增加,从而影响宿主代谢过程中的胆汁酸等信号分子改变,导致肠道通透性的增加和系统炎症。富含n-3多不饱和脂肪酸的膳食脂肪会引起肠道中双歧杆菌和乳杆菌的增加,从而影响宿主代谢过程中的短链脂肪酸的水平,某些短链脂肪酸能够调控宿主的胰岛素分泌以及炎症因子的表达。本文综述了膳食脂肪的种类、肠道微生态和宿主代谢调控之间的相互作用及其可能的作用机制,为深入了解饮食、肠道微生态、宿主健康三者之间的关系提供了依据。     

肠道菌群影响黏膜屏障结构与功能的研究进展

肠道黏膜屏障具有防止致病性抗原侵入、维护肠道健康的功能。而肠道菌群是肠道黏膜屏障的重要构成部分,肠道菌群失调会导致肠道黏膜屏障的损伤,引起炎性肠病、肠易激综合征及肝、肾等多种疾病的发生发展。因此,本文从肠道黏膜的结构与功能及肠道菌群对其的影响等方面归纳总结肠道菌群对屏障系统的调控作用,从调节肠道微生态平衡、促进黏液分泌、影响紧密连接和肠道上皮通透性、激发肠黏膜免疫、调控肠上皮凋亡、影响肠上皮DNA稳定性及产生特殊代谢产物等方面阐述其作用机制,为临床胃肠道疾病及其并发症的治疗提供新的思路和方法。     

单胃动物肠道微生物菌群与肠道免疫功能的相互作用

动物胃肠道栖息着大量的微生物,这些微生物及其代谢产物在营养、免疫等方面对宿主的健康有重要的意义。近年来研究发现肠道微生物与免疫系统间存在密切的交流和互作机制,尽管肠道共生菌具有定植抑制效应,但肠道微生物也可通过其特定组分刺激免疫细胞如Tregs细胞、Th17细胞的分化,肠道菌群的紊乱可能导致细菌移位、肠道屏障功能损伤,影响机体健康。宿主免疫系统可通过分泌多种免疫效应因子如MUC、sIgA、ITF、RegIIIγ、α-防御素等调节肠道微生物的分布和组成,调节肠道菌群的稳态。本文综述了单胃动物肠道微生物菌群的组成,深入探讨了肠道微生物菌群与动物肠道免疫功能之间的相互作用。     

膳食纤维对肥胖相关的肠道微生态的影响

研究发现,肠道微生态的改变与肥胖等代谢性疾病相关。膳食纤维作为饮食的一部分,通过在肠道的作用改变肠道菌群比例及丰度、改善炎症反应、调节肠道激素及脂质代谢来改善肥胖,但膳食纤维在防治肥胖方面的推荐摄入量、种类及与肠道菌群的作用机制还需进一步研究。本文对膳食纤维对肥胖相关的肠道微生态的影响的研究进展进行了综述。     

肠道微生态在肝癌诊疗应用中的研究进展

肠道微生态是由数量巨大且结构复杂的肠道菌群与肠黏膜屏障组成,参与机体多种重要生理功能,与多种疾病密切相关。由于肠道与肝脏有着密切而特殊的关系,肠道微生态可通过肠―肝循环及其与宿主的相互作用来调节肝脏疾病的进展。肠道微生态失调与肝癌进展密切相关,肠道中关键功能菌可作为肝癌早期预防、诊断和治疗的新的预测标记物与新的治疗靶点。本文将对肠道微生态在肝癌发病机制中的作用以及基于肠道微生态理论的多种肝癌防治策略进行综述。     

肠黏膜屏障与肠道菌群的相互关系

人类肠道中微生物群与肠道环境相互作用以维持机体健康。肠黏膜屏障主要由黏液层、肠道菌群、肠道免疫系统和肠上皮细胞本身的完整性等构成。肠道作为直接与大量菌群接触的器官,其屏障功能在肠道健康中的作用尤为显著。肠道菌群与肠道屏障相互作用,保持肠道菌群与肠道屏障相对稳定,肠道菌群参与肠道免疫反应的建立,共同建立机体天然防御系统,在保持肠道免疫的动态平衡中具有重要作用。当两者之间的平衡被打破时,可诱发功能性胃肠病（如肠易激综合征）及免疫相关性疾病（如炎症性肠病）。本文主要阐述肠黏膜屏障与肠道菌群之间的相互关系以及与肠道屏障功能障碍相关的肠道疾病。     

结直肠癌与肠道菌群

肠道是集消化、吸收、内分泌、免疫、屏障等功能为一体的重要器官,肠道菌群的结构和功能与人体的健康、疾病的发生发展及机体的快速康复息息相关。结直肠癌变是个逐步发生发展的过程,从局部炎性反应、腺瘤、癌前病变到恶化的过程可达数年甚至数十年之久。结肠癌早期临床症状不明显且潜伏期较长,容易造成漏诊和误诊,贻误最佳治疗时机。近年来,国内外多项研究显示大肠埃希菌、粪肠球菌、脆弱拟杆菌、解没食子酸链球菌、具核梭杆菌等细菌与结直肠癌的发生发展关系密切,这为我们从另外一个角度来进行结直肠癌早期诊断提供了新思路和新途径。     

短链脂肪酸对肠黏膜屏障的影响

肠黏膜屏障具有将致病性抗原等肠内物质与内环境隔离的功能,以维持内环境的相对稳定和机体的正常生命活动。其功能的维持依赖于人肠黏膜上皮细胞、肠道内正常菌群、肠道内分泌物和肠相关免疫细胞之间的功能协调,而其功能的发挥又受体内许多信号分子的影响。短链脂肪酸（short-chain fatty acids,SCFAs）就是其中一种重要的信号分子。SCFAs是肠道菌群的主要代谢产物之一,是肠道菌群与宿主代谢相互作用的媒介。宿主体内的SCFAs主要来自肠道菌群对膳食纤维的酵解,越来越多的研究证实,SCFAs不仅可以被肠道菌群利用,还可调节肠黏膜屏障及多种组织器官的代谢。本文主要就SCFAs对肠黏膜屏障的影响进行综述。

     

T-RFLP技术检测结直肠癌患者肠道黏膜相关菌群改变

目的研究结直肠癌患者肠道黏膜相关菌群组成差异,探索肠道菌群在结直肠癌发生发展中的作用。方法 用末端限制片段长度多态性（Terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP）技术分析50例结直肠癌患者癌组织、癌旁正常黏膜与健康对照组肠道黏膜相关细菌组成差异。结果 与健康对照组相比,结直肠癌患者肠道黏膜相关细菌丰度显著增加（P<0.05）,多样性显著降低（P<0.05）。结直肠癌患者癌组织与癌旁正常黏膜的黏膜相关细菌组成相近,但与健康对照组存在显著差异。MspI酶切的160 bp、560 bp的T-RF片段在结直肠癌癌组织及癌旁正常黏膜中为优势片段,而在健康对照组中缺失。相反,MspI酶切的66 bp、74 bp、141 bp的T-RF片段在健康对照组为优势片段,但在结直肠癌患者癌组织及癌旁正常黏膜中缺失。结论 肠道菌群失调与结直肠癌的发生发展密切相关。MspI酶切的66 bp、74 bp、141 bp、160 bp、560 bp的T-RF片段所代表的细菌可能在结直肠癌的发生发展中起重要作用。     

Gut dysbacteriosis and intestinal disease: mechanism and treatment

The gut microbiome functions like an endocrine organ, generating bioactive metabolites, enzymes or small molecules that can impact host physiology. Gut dysbacteriosis is associated with many intestinal diseases including (but not limited to) inflammatory bowel disease, primary sclerosing cholangitis-IBD, irritable bowel syndrome, chronic constipation, osmotic diarrhoea and colorectal cancer. The potential pathogenic mechanism of gut dysbacteriosis associated with intestinal diseases includes the alteration of composition of gut microbiota as well as the gut microbiota–derived signalling molecules. The many correlations between the latter and the susceptibility for intestinal diseases has placed a spotlight on the gut microbiome as a potential novel target for therapeutics. Currently, faecal microbial transplantation, dietary interventions, use of probiotics, prebiotics and drugs are the major therapeutic tools utilized to impact dysbacteriosis and associated intestinal diseases. In this review, we systematically summarized the role of intestinal microbiome in the occurrence and development of intestinal diseases. The potential mechanism of the complex interplay between gut dysbacteriosis and intestinal diseases, and the treatment methods are also highlighted.     

The role of intestinal microbiota in cardiovascular disease

Accumulating evidence has indicated that intestinal microbiota is involved in the development of various human diseases, including cardiovascular diseases (CVDs). In the recent years, both human and animal experiments have revealed that alterations in the composition and function of intestinal flora, recognized as gut microflora dysbiosis, can accelerate the progression of CVDs. Moreover, intestinal flora metabolizes the diet ingested by the host into a series of metabolites, including trimethylamine N‐oxide, short chain fatty acids, secondary bile acid and indoxyl sulfate, which affects the host physiological processes by activation of numerous signalling pathways. The aim of this review was to summarize the role of gut microbiota in the pathogenesis of CVDs, including coronary artery disease, hypertension and heart failure, which may provide valuable insights into potential therapeutic strategies for CVD that involve interfering with the composition, function and metabolites of the intestinal flora.     

肠道菌群与胆汁酸的互作在 相关疾病中的作用

胆汁酸在人体的胆固醇代谢、脂质消化、宿主-微生物相互作用及通路调控等方面具有重要作用。大多数胆汁酸(95%)通过肝肠循环重回收,还有约5%作为结肠内细菌生物转化的基质。胆汁酸微生物转化中涉及的各种酶可通过肠道细菌培养而被验证,证明其有种属特异性。最近,生物信息学方法揭示了这些酶有多种亚型。因此,在胆汁酸转化中肠道菌群发挥重要的作用,微生物群落结构和功能对次级胆汁酸在胆汁酸池中的分布有深刻影响。研究认为胆汁酸和胆汁酸池的组成与几种疾病有关,包括炎症性肠病、代谢综合征和结直肠癌。最近,人们的重点放在肠道菌群如何改变胆汁酸进而导致或减轻某些疾病。本文总结了肠道菌群、胆汁酸生物转化和疾病状态之间的相互作用的研究进展。     

The gut microbiota in the metagenomics era: sometimes a friend, sometimes a foe

The normal intestinal microflora (microbiota) represents a complex, dynamic, and diverse collection of microorganisms, which usually inhabit the gastrointestinal tract. Normally, between this flora and the human host a mutually beneficial long-term symbiotic relationship is established, where the host contributes essential nutrients necessary for the survival of the microbiota and the latter fulfils multiple roles in host nutrition and development. Several achievements have recently converged to renew interest in studying the normal gut microbiota: the development of molecular methods of studying the microbial communities, the improved understanding of host-microbe interactions in health and disease, and the potential for therapeutic manipulation of the microbiota. We present recent data concerning the molecular technologies of studying the microbiota and new findings regarding the composition of the normal flora. We underline the beneficial activities of the gut flora on the human host. We emphasize the recent findings in the alterations of the microbiota in various medical conditions (celiac disease, irritable bowel syndrome, obesity, colorectal cancer, allergic disorders, and especially inflammatory bowel diseases). The results of these new studies suggest that changes of the microbiota could be linked to the etiopathogenesis of these diseases. These outstanding findings could be used for further diagnostic tools and/or therapy.