肠道菌群与肿瘤

肠道菌群指的是人体肠道中寄生的各种微生物的总称，包括细菌、真菌、病毒和寄生虫等。
肠道菌群与肿瘤之间存在着密切的关系，其作用机制主要体现在以下几个方面：
 

1.肠道菌群的失调

肠道菌群平衡问题与恶性肿瘤发生，可能存在以下四种机制：
①菌群失衡：
肠道微生物群落的破坏被称为菌群失调，表现为肠道菌群多样性降低，肠道有害菌的增加。
人体不同器官的微生物群落多样性存在显著差异。肠道菌群的组成和活性受到饮食变化、抗生素、外源有害物质、宿主免疫系统和感染性疾病的影响；
②致病性微生物引起：
许多细菌物种的感染会导致肿瘤发生。存在于肿瘤微环境中的微生物群落可能会促进胃肠道恶性肿瘤的发生。一种肠道沙门氏菌感染可导致胆囊癌。
对特定病原体感染的适应性免疫反应活性可导致黏膜相关淋巴组织型淋巴瘤的发生等；
③微生物毒素和毒性因子：
某些细菌物种可导致慢性炎症性疾病，从而导致活性氧的产生增加，最终调节基因毒性。同时，它们还可以通过产生可导致DNA损伤的特定细菌毒素来调节癌症的发生。
因上皮屏障改变而被细菌穿过，通过与宿主细胞直接接触很容易地将其产生的毒素传递给宿主细胞。脆性类杆菌毒素、大肠杆菌毒素colibactin、细胞致死性膨胀毒素（CDT）等多种细菌毒素均可影响参与癌变的细胞反应，特别是那些对抗DNA损伤的细胞反应；
④菌群调节的代谢异常状态：肠道细菌所分泌的酶在人类代谢中发挥着关键作用。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。
肠道菌群调节的这些代谢过程通过干扰肥胖引起的炎症性疾病、各种化合物（比如氮衍生物、乙醛以及致癌的次级胆汁酸等）的生物合成和解毒，来影响肿瘤的发生。
 

2.肠道菌群参与人体的免疫调节

肠道菌群对免疫系统的积极影响是多方面的。
首先，肠道菌群通过其代谢产物直接影响免疫细胞的功能。短链脂肪酸（SCFAs）是肠道菌群发酵膳食纤维产生的主要代谢产物，它们不仅为肠道上皮细胞提供能量，还具有重要的免疫调节作用。SCFAs可以通过抑制炎症介质的产生、促进抗炎细胞因子的分泌，调节免疫反应的平衡，减少慢性炎症的发生。
 
其次，肠道菌群可以通过与肠道上皮细胞的相互作用，增强肠道屏障功能。肠道上皮细胞是肠道与外界环境之间的第一道屏障，它们通过紧密连接形成的屏障结构，防止病原体和有害物质进入体内。健康的肠道菌群可以促进肠道上皮细胞的增殖和分化，增强紧密连接的完整性，减少肠漏的发生，从而保护肠道屏障的功能。
此外，肠道菌群还可以通过与肠道免疫细胞的相互作用，促进免疫系统的耐受性。肠道菌群可以通过其抗原和代谢产物，与肠道中的树突状细胞、巨噬细胞和T细胞等免疫细胞相互作用，促进调节性T细胞（Treg）的生成和功能。Treg细胞是一类重要的免疫调节细胞，它们通过分泌抗炎细胞因子，抑制炎症反应，维持免疫系统的耐受性，避免对自身组织和无害物质的攻击。
 

3.肠道菌群影响体内代谢物水平

肠道菌群通过生产短链脂肪（SCFA）影响代谢。
SCFA是菌群衍生的代谢物之一，对宿主代谢有积极影响。紫胶螺科种在人体体内能将碳水化合物分解成SCFA，其数量减少将导致SCFA下降，减少肠内血清素（5-HT）的生成，从而影响大脑神经系统状态，严重时会使人出现抑郁症状。
SCFA对宿主代谢很重要，并被用作能量生产、脂质生成、葡萄糖生成和胆固醇合成的底物。研究人员发现肠道菌群的衍生物SCFA能调节胰岛素分泌，影响糖尿病等代谢疾病的发生。
短链脂肪酸，主要包括醋酸盐、丙酸盐和丁酸盐，是结肠纤维发酵产生的细菌代谢物。丁酸盐和丙酸盐的全身浓度都较低，而醋酸盐水平较高。
丁酸盐是结肠细胞的能量来源，而丙酸盐主要由肝脏代谢。Ⅱ型糖尿病（T2DM）个体肠系膜WAT中的菌群物种均匀度明显低于正常水平。
结果表明，一些特定的肠道菌种的五种均匀度变化会导致一些代谢疾病的出现。反之改变肠道内菌群也可以治疗一些代谢疾病。
 

4.肠道菌群与肿瘤治疗的关系

肠道菌群对肿瘤治疗的效果有重要影响。一些肠道菌群可直接转化化疗药物，影响其疗效；而一些肠道菌群还可影响肿瘤对放射治疗的敏感性。此外，肠道菌群通过调节宿主免疫应答和改变肿瘤微环境，对肿瘤免疫治疗的疗效产生重要影响。
肠道菌群与肿瘤的关系错综复杂，既受到宿主内在因素的深刻影响，也受到肠道菌群自身特性的制约。
正因为如此，调整肠道菌群的结构与功能为预防和治疗肿瘤开辟了新的思路。未来研究需要深入剖析不同菌群与肿瘤形成之间的微妙联系，并探索有效的肠道菌群调节方法和策略，以期在肿瘤防治领域实现更为精准和有效的干预。