慢性便秘、腸癌與腸道微生物菌群變化

李艷梅 王宏敏 李春燕 劉紅福 管斌斌

（西南林業(yè)大學生命科學學院，云南 昆明 650224）

0 引言

腸道中存在數(shù)以億計的微生物，腸道微生物與宿主的新陳代謝活動有著密不可分的聯(lián)系[1]。一般情況下，腸道內(nèi)微生物的種類和數(shù)量都保持著某種正常的平衡狀態(tài)[2]，微生物的種類和數(shù)量的平衡一旦遭到破壞，均會增加宿主發(fā)生病變的可能性，尤其是一些微生物，它們被公認為具有潛在的危害作用，并且通過排泄對宿主有害的物質(zhì)、損傷黏膜、活化致癌物質(zhì)、參與炎癥反應(yīng)等途徑去損害宿主，從而影響宿主的健康[3]。

在臨床上，便秘是一種最常見的癥狀，大多數(shù)便秘人群以排便困難或排便次數(shù)減少、糞便干硬這三種情況為主要表現(xiàn)癥狀[4，5]。研究表明便秘人群中腸道菌群發(fā)生了明顯改變，即體內(nèi)一些益生菌數(shù)量顯著減少，而一些致病菌數(shù)量明顯上升[6]。腸道微生物菌群的平衡被打破，進一步影響了慢性便秘的發(fā)生，從而出現(xiàn)病理生理等過程。以往研究結(jié)果表明慢性便秘（Chronic Constipation，CC）能明顯增加腸腫瘤的發(fā)病幾率[7，8]。本文將對便秘與腸道微生物菌群變化的關(guān)系進行詳細的綜述。

1 慢性便秘患者腸道微生物菌群發(fā)生變化

基于較傳統(tǒng)的細菌培養(yǎng)方法來研究慢性便秘患者腸道內(nèi)微生物菌群改變，但由于微生物極其龐大的數(shù)量和豐富的多樣性，傳統(tǒng)的細菌培養(yǎng)方法根本不適用對其進行研究，因為找不到合適的培養(yǎng)基去培養(yǎng)種類數(shù)量龐大的微生物；同時又基于腸道中的某些微生物類群對培養(yǎng)條件要求極其嚴格，傳統(tǒng)的培養(yǎng)方法已不再適用，無法真實、準確地反映腸道內(nèi)微生物的組成及動態(tài)變化的情況。目前使用較廣的能夠檢測腸道微生物的技術(shù)有兩種：第一種為實時熒光定量聚合酶鏈式反應(yīng)技術(shù)；第二種為16Sr DNA分子測序技術(shù)[9]。

慢性便秘患者的腸道微生物菌群明顯發(fā)生變化。Wang等[10]研究表明慢性便秘患者中具有益生作用的厭氧菌明顯減少，而致病性微生物明顯增加。Zhu[11]等研究表明：從門的水平看，擬桿菌門在健康人群中所占比達59.18%，厚壁菌門在健康人群中所占比為34.98%，兩者合計的占比為93.56%，并且兩者均構(gòu)成腸道菌群的主要部分；而在便秘人群中，兩者比例相互調(diào)轉(zhuǎn)，擬桿菌門占比為33.69%，厚壁菌門占比為57.98%。

2 腸道微生物代謝產(chǎn)物改變影響慢性便秘患者的發(fā)展進程

相關(guān)研究表明與正常人群相比便秘患者Actinobscteria菌群豐度明顯增加，而Proteobacteria菌群豐度明顯下降[12-17]。Mao[18]等進行慢性便秘誘發(fā)腸癌的小鼠模型研究，結(jié)果表明慢性便秘（Chronic Constipation，CC）能顯著增加腸腫瘤的發(fā)生概率，并且腸道微生物菌群豐度明顯變化：在正常菌群中Lactobacillus是優(yōu)勢菌群，便秘模型組中Lactobacillus菌群豐度明顯下降，從70%下降到45%，在腸癌模型組中菌群豐度下降到少于10%；而Barnesiella在正常菌群中菌群豐度為5%，在便秘模型組中上升到8%，在腸癌模型組中菌群豐度又上升到40%。

腸道微生物與機體營養(yǎng)物質(zhì)的新陳代謝密切相關(guān)，代謝產(chǎn)物及作用的相關(guān)酶又與腸道菌群共同參與了腸道微生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)[19]。代謝產(chǎn)物濃度能夠真實地反映組織的功能狀態(tài)，一旦有機體處于異常狀態(tài)條件下時，就會影響機體的生物學通路和代謝物濃度，從而影響導(dǎo)致這兩者的改變[20]。已有大量文獻報道，特定致病菌能夠引發(fā)腸道微生物菌群的病變，而且腸道微生物的代謝產(chǎn)物影響機體并且能夠致癌。

通常來講，腸道微生物在正常情況下可以通過自身的新陳代謝去調(diào)節(jié)胃腸道里無法被小腸吸收的肽類、碳水化合物和一些蛋白質(zhì)等物質(zhì)，將它們進行一系列發(fā)酵從而產(chǎn)生了對腸道有益的代謝產(chǎn)物，主要包含了膽汁酸類（BAs）、短鏈脂肪酸（SC-FAs）等[5]。膽汁酸類物質(zhì)（BAs）是由具有雙分子結(jié)構(gòu)的膽固醇經(jīng)過多個復(fù)雜步驟轉(zhuǎn)化后從人體肝臟中分泌而來的物質(zhì)。特定菌株在腸道微生物中經(jīng)發(fā)酵后產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物膽汁鹽水解酶可將初級脂肪酸類物質(zhì)（BAs）代謝為次級BAs。BAs主要通過相應(yīng)的分子代謝通路了參與機體的各項代謝活動。短鏈脂肪酸（SC-FAs）是一部分腸道微生物通過發(fā)酵飲食來源的纖維素而產(chǎn)生的具有一定生物活性的代謝產(chǎn)物，其中在腸腔中最常見的3種SC-FAs分別是乙酸、丙酸和丁酸。已有研究表明SC-FAs還可以增加大鼠唾液中IgA的含量，因此攝入纖維素對機體有益的作用機制有待進一步闡釋。SC-FAs還可以作用于腸道內(nèi)調(diào)節(jié)性細胞，通過G蛋白偶聯(lián)受體GPR43，上調(diào)無菌小鼠cTreg細胞Foxp3及IL-10基因表達，并抑制CD+4T細胞，進而緩解結(jié)腸炎[21]。

3 結(jié)語

綜上所述，腸道微生物與宿主兩者是處于動態(tài)的平衡狀態(tài)下的，在宿主代謝、抗病原體定植中和免疫系統(tǒng)發(fā)育中發(fā)揮著舉足輕重的作用。腸道微生物及其代謝產(chǎn)物和宿主之間的共同作用在便秘以及誘變?yōu)榻Y(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展中也起著關(guān)鍵性的作用。腸道微生物與便秘、腸癌的關(guān)系密切，當機體在便秘狀態(tài)下腸道菌群明顯發(fā)生變化時，優(yōu)勢菌群和致病菌的豐度變化，進而發(fā)展為慢性便秘以及病變?yōu)槟c癌，在一系列的病理狀態(tài)中腸道微生物菌群平衡被破壞，引起病變。腸道菌群在便秘以及誘變?yōu)槟c癌的動態(tài)變化、發(fā)病機制有待進一步深入的研究。