慢性便秘、肠癌与肠道微生物菌群变化

李艳梅 王宏敏 李春燕 刘红福 管斌斌

（西南林业大学生命科学学院，云南 昆明 650224）

0 引言

肠道中存在数以亿计的微生物，肠道微生物与宿主的新陈代谢活动有着密不可分的联系[1]。一般情况下，肠道内微生物的种类和数量都保持着某种正常的平衡状态[2]，微生物的种类和数量的平衡一旦遭到破坏，均会增加宿主发生病变的可能性，尤其是一些微生物，它们被公认为具有潜在的危害作用，并且通过排泄对宿主有害的物质、损伤黏膜、活化致癌物质、参与炎症反应等途径去损害宿主，从而影响宿主的健康[3]。

在临床上，便秘是一种最常见的症状，大多数便秘人群以排便困难或排便次数减少、粪便干硬这三种情况为主要表现症状[4，5]。研究表明便秘人群中肠道菌群发生了明显改变，即体内一些益生菌数量显著减少，而一些致病菌数量明显上升[6]。肠道微生物菌群的平衡被打破，进一步影响了慢性便秘的发生，从而出现病理生理等过程。以往研究结果表明慢性便秘（Chronic Constipation，CC）能明显增加肠肿瘤的发病几率[7，8]。本文将对便秘与肠道微生物菌群变化的关系进行详细的综述。

1 慢性便秘患者肠道微生物菌群发生变化

基于较传统的细菌培养方法来研究慢性便秘患者肠道内微生物菌群改变，但由于微生物极其庞大的数量和丰富的多样性，传统的细菌培养方法根本不适用对其进行研究，因为找不到合适的培养基去培养种类数量庞大的微生物；同时又基于肠道中的某些微生物类群对培养条件要求极其严格，传统的培养方法已不再适用，无法真实、准确地反映肠道内微生物的组成及动态变化的情况。目前使用较广的能够检测肠道微生物的技术有两种：第一种为实时荧光定量聚合酶链式反应技术；第二种为16Sr DNA分子测序技术[9]。

慢性便秘患者的肠道微生物菌群明显发生变化。Wang等[10]研究表明慢性便秘患者中具有益生作用的厌氧菌明显减少，而致病性微生物明显增加。Zhu[11]等研究表明：从门的水平看，拟杆菌门在健康人群中所占比达59.18%，厚壁菌门在健康人群中所占比为34.98%，两者合计的占比为93.56%，并且两者均构成肠道菌群的主要部分；而在便秘人群中，两者比例相互调转，拟杆菌门占比为33.69%，厚壁菌门占比为57.98%。

2 肠道微生物代谢产物改变影响慢性便秘患者的发展进程

相关研究表明与正常人群相比便秘患者Actinobscteria菌群丰度明显增加，而Proteobacteria菌群丰度明显下降[12-17]。Mao[18]等进行慢性便秘诱发肠癌的小鼠模型研究，结果表明慢性便秘（Chronic Constipation，CC）能显著增加肠肿瘤的发生概率，并且肠道微生物菌群丰度明显变化：在正常菌群中Lactobacillus是优势菌群，便秘模型组中Lactobacillus菌群丰度明显下降，从70%下降到45%，在肠癌模型组中菌群丰度下降到少于10%；而Barnesiella在正常菌群中菌群丰度为5%，在便秘模型组中上升到8%，在肠癌模型组中菌群丰度又上升到40%。

肠道微生物与机体营养物质的新陈代谢密切相关，代谢产物及作用的相关酶又与肠道菌群共同参与了肠道微生态平衡的调节[19]。代谢产物浓度能够真实地反映组织的功能状态，一旦有机体处于异常状态条件下时，就会影响机体的生物学通路和代谢物浓度，从而影响导致这两者的改变[20]。已有大量文献报道，特定致病菌能够引发肠道微生物菌群的病变，而且肠道微生物的代谢产物影响机体并且能够致癌。

通常来讲，肠道微生物在正常情况下可以通过自身的新陈代谢去调节胃肠道里无法被小肠吸收的肽类、碳水化合物和一些蛋白质等物质，将它们进行一系列发酵从而产生了对肠道有益的代谢产物，主要包含了胆汁酸类（BAs）、短链脂肪酸（SC-FAs）等[5]。胆汁酸类物质（BAs）是由具有双分子结构的胆固醇经过多个复杂步骤转化后从人体肝脏中分泌而来的物质。特定菌株在肠道微生物中经发酵后产生的代谢产物胆汁盐水解酶可将初级脂肪酸类物质（BAs）代谢为次级BAs。BAs主要通过相应的分子代谢通路了参与机体的各项代谢活动。短链脂肪酸（SC-FAs）是一部分肠道微生物通过发酵饮食来源的纤维素而产生的具有一定生物活性的代谢产物，其中在肠腔中最常见的3种SC-FAs分别是乙酸、丙酸和丁酸。已有研究表明SC-FAs还可以增加大鼠唾液中IgA的含量，因此摄入纤维素对机体有益的作用机制有待进一步阐释。SC-FAs还可以作用于肠道内调节性细胞，通过G蛋白偶联受体GPR43，上调无菌小鼠cTreg细胞Foxp3及IL-10基因表达，并抑制CD+4T细胞，进而缓解结肠炎[21]。

3 结语

综上所述，肠道微生物与宿主两者是处于动态的平衡状态下的，在宿主代谢、抗病原体定植中和免疫系统发育中发挥着举足轻重的作用。肠道微生物及其代谢产物和宿主之间的共同作用在便秘以及诱变为结直肠癌的发生发展中也起着关键性的作用。肠道微生物与便秘、肠癌的关系密切，当机体在便秘状态下肠道菌群明显发生变化时，优势菌群和致病菌的丰度变化，进而发展为慢性便秘以及病变为肠癌，在一系列的病理状态中肠道微生物菌群平衡被破坏，引起病变。肠道菌群在便秘以及诱变为肠癌的动态变化、发病机制有待进一步深入的研究。