肠道微生物和肿瘤发生

肠道微生物群是人体共生微生物的主要组成部分,对人体健康有着重要影响。实现肠道菌群与人体的平衡关系,特别是与肠道、皮肤、口腔、阴道的相互作用,对调节人体的环境稳态非常重要。这些关系,在不同的组织/器官、微生物和微生物多样性之间,是不同的。同一组织和器官不同部位的微生物数量和多样性也有差异,说明各个器官对炎症、肿瘤发生发展的调控以及对抗肿瘤治疗的反应是不同的。此外,就像人类指纹一样,人类共生微生物在每个人身上都是独一无二的,这可以被认为是肿瘤发生的强大因素。虽然人体的一些器官,如肝脏,没有微生物,但它们也容易致癌。通过细菌与特定受体或细菌释放的各种代谢物结合,激活下游信号通路。细菌代谢物可以通过循环系统从肠道到达特定的器官。

以下四种机制因肠道微生物群不平衡而突出显示肿瘤发生的发生:

①细菌失衡:肠道微生物群的组成和活性受饮食变化、抗生素、外来有害物质、宿主免疫系统和感染性疾病的影响。肠道菌群的破坏称为菌群失调,表现为肠道菌群多样性下降,肠道内有害菌增多,导致细菌失衡。

②病原微生物。许多细菌种类的感染可导致肿瘤发生。肿瘤微环境中存在的微生物群落可能促进胃肠道恶性肿瘤的发生。

③微生物毒素及毒性因素。某些细菌可以引起慢性炎症性疾病,导致活性氧的产生增加,并最终调节基因毒性。同时,它们还可以通过产生特定的细菌毒素来调节肿瘤的发生,从而导致DNA损伤。各种细菌毒素,如脆弱毒素、大肠杆菌毒素colibactin和细胞致死肿胀毒素(CDT)可以影响与致癌有关的细胞反应,特别是那些负责修复DNA损伤的反应。

④受菌群调控的代谢异常状态。肠道细菌分泌的酶在人体新陈代谢中起着关键作用。肠道细菌含有参与各种化合物的生物合成和分解代谢的基因。这些由肠道微生物群调节的代谢过程通过干扰由肥胖引起的炎症、各种化合物(如氮衍生物、乙醛和致癌的次生胆囊酸等)的生物合成和解毒来影响肿瘤的发生。

人体肠道菌群失衡在肿瘤发生、发育和药物治疗中发挥着重要作用,与能量和营养物质代谢、自身免疫系统塑造、药物代谢和疗效密切相关。进一步的探索将有助于提高对肠道微生态的认识,为抗肿瘤治疗提供更可行的途径。

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参考

Vivarelli,西尔维亚,等等。肠道微生物与癌症:从发病到治疗癌症11.1(2019):38。

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