结直肠癌与炎症性肠病、正常人肠道菌群的差异

李延胜 辛国荣 王 宇 陈福军 赵 斌

结直肠癌是我国常见恶性肿瘤之一，发病率呈上升趋势，其病因仍不十分明确。有研究报道，结直肠癌的发生可能与饮食习惯导致肠道菌群的紊乱有关，长期摄入高脂肪、低纤维饮食会导致肠道生物失调，并使肠黏液屏障变得更加脆弱，从而导致肠道菌群组成的改变［1］。微生态平衡时，肠道菌群在肠道内发挥着重要的作用，如菌群之间生物的拮抗、免疫、排毒、抗肿瘤、抗衰老及营养作用等［2］。当肠道菌群的微生态被打乱时，可能会出现一些免疫紊乱，如过敏或炎症等。肠道菌群可以通过促进持续的炎症、损害宿主免疫，通过基因毒素直接破坏DNA、改变代谢活性等多种方式影响结直肠癌的发生［3］。本研究通过检测粪便中的基本肠道菌群，探讨肠道菌群与结直肠癌、炎症性肠病的相关性，为指导人们调整饮食结构和生活习惯，以预防炎症性肠病和结直肠癌的发生。

1 资料与方法

1.1研究对象 结直肠癌组和炎症性肠病组：每组选取2017～2018年于佳木斯大学附属第一医院病理诊断为结直肠癌和炎症性肠病患者各30例，均有完整的临床资料，既往无其他重大疾病史，无放化疗及胃肠道手术史，近3个月无抗生素治疗史。患者知情同意。

正常组：选取2017～2018年于佳木斯大学附属第一医院肛肠科肠镜体检正常者30例。

1.2实验方法 采集三组入选者的清晨第一次大便尾便适量，于1 h内送检。于试管中加入1 g粪便和0.9%氯化钠注射液10 ml，震荡混匀后，再加入0.9%氯化钠注射液10 ml，进行倍比梯度稀释。将稀释后的上清液各取1 ml接种在不同的培养基上，按菌群种类及培养基要求进行培养。菌种包括大肠杆菌（EMB，伊红美兰琼脂成品培养基）、粪肠球菌（EC，肠球菌培养基）、双歧杆菌（BS，改良法双歧杆菌选择培养基）和乳酸杆菌（LBS，乳杆菌培养基）。

1.3结果判读 选取菌落数在30～300之间的平板进行计数，计数后，随机挑选5个菌群数进行染色，显微镜下检查定性，并计算该平板内菌群数量。然后乘其稀释倍数，再换算呈每毫升样本中的菌群数（n/ml）。将三组的各菌种统计结果进行汇总分析。

1.4统计学方法 数据均采用SPSS 22.0软件进行；计量资料以±s表示，组间比较采用t检验；P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

结直肠癌组分别与炎症性肠病组、正常组比较：结直肠癌肠道大肠杆菌、粪肠球菌计数明显增加（t分别为2.536、4.101和2.023、2.386，均P＜0.05）；乳酸杆菌、双歧杆菌计数明显减少（t分别为3.323、5.486和1.756、4.386，均P＜0.05）。见表1。

表1 三组粪便菌群培养结果/（±s）/ml

组别 大肠杆菌 粪肠球菌 双歧杆菌 乳酸杆菌正常组5.99±0.25 6.76±0.42 9.43±0.47 8.77±0.56炎症性肠病组 7.17±0.39 6.79±0.52 8.55±0.62 7.40±0.61结直肠癌组7.47±1.06 6.94±0.61 7.49±0.53 7.36±0.73

3 讨论

肠道菌群和宿主在生理条件下保持动态平衡。当这种平衡被破坏时，整个微生态系统会发生显著变化。这种变化对人体健康的影响和潜在机制对肠道疾病的治疗具有重要意义。很少有数据显示肠道菌群直接引起结直肠癌的发生。然而有学者认为，某些菌群在结直肠癌的发生发展中起着关键的作用，肠道菌群分布和丰度的变化有助于炎症和免疫反应，并诱发肠黏膜细胞的恶性转化［4］。流行病学调查表明，近年来结直肠癌组织中炎症性肠病和肠息肉等癌前病变患者肠道菌群发生了显著变化，炎症和癌症之间的因果关系现在得到了广泛的认同。目前认为，炎症过程通过细胞毒性、异常组织、增殖反应、侵袭和转移等途径在肿瘤的发生发展中起着重要的作用，炎症微环境是几乎所有肿瘤的重要组成部分，最广泛、最普遍的研究就是炎症性肠病（IBD）相关的结直肠癌［5］。患有长期IBD的患者患结直肠癌的风险明显高于普通人群。

正常菌群有许多重要的生理功能，如菌群之间生物的拮抗、免疫、排毒、抗肿瘤、抗衰老及营养作用。机体结直肠中生存的菌群在饮食和特殊类型结直肠癌发病的关联中起到了关键的桥梁作用。大肠杆菌和脆弱拟杆菌会侵入结肠的保护性黏液层，进而引发慢性炎症，大肠杆菌分泌效应蛋白（EspF）可导致宿主细胞DNA错配修复蛋白的缺失，显著提高宿主细胞的自发性突变率，进一步促进肿瘤的形成［6］。肠道炎症IL10小鼠分别接种含有浆酮合酶（pdyketone synthase，PKS）的大肠杆菌突变株 NC101和肠道粪肠球菌，小鼠均发生严重的结肠炎，其中80%接种大肠杆菌的小鼠患结肠肿瘤［7］。给予大鼠双歧杆菌和乳酸杆菌，结肠的隐窝异常病灶等癌前病变可降低约50%，双歧杆菌和乳酸杆菌能过抑制结直肠癌细胞的增殖黏附，促进其凋亡，在体内有明确的抗肿瘤作用［8］。肠道菌群在免疫系统的发育和动态平衡中起着至关重要的作用，越来越多的研究表明，肠道菌群通过影响它们寄主的信号通路可能引发肠道炎症、代谢综合征、肿瘤等疾病。本研究结果显示，结直肠癌组分别与炎症性肠病组、正常组比较，肠道大肠杆菌、粪肠球菌计数明显增加（均P＜0.05），乳酸杆菌、双歧杆菌计数明显减少（均P＜0.05），提示肠道菌群的变化可能与结直肠癌的发生有一定的相关性。因此，调节肠道菌群成为临床上治疗肠道疾病的重要手段，粪便菌群移植也成了新的发展方向。