? ? ? 近幾年腸道菌群已成為醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)研究中極其重要的熱點(diǎn)領(lǐng)域。目前認(rèn)為腸道菌群是一個(gè)“隱形器官”，是人體的“第二大腦”，是一個(gè)“內(nèi)分泌器官”，與我們身體的其他器官有著密切的聯(lián)系，參與人體生命活動(dòng)的各個(gè)途徑，包括食物消化和營(yíng)養(yǎng)吸收、脂肪儲(chǔ)存、某些維生素和非必需氨基酸的合成、藥物代謝，血管生成、免疫系統(tǒng)的發(fā)育和成熟、神經(jīng)調(diào)節(jié)、病原菌抵抗、上皮損傷修復(fù)、骨骼生成及骨代謝等，有近90%的疾病都有可能與腸道菌群相關(guān)。

? ? ? 來(lái)自香港中文大學(xué)，北京軍區(qū)總醫(yī)院的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)結(jié)腸直腸癌（CRC）的患者體內(nèi)消化鏈球菌（Peptostreptococcus anaerobius）豐度顯著增加，并進(jìn)一步探討了P anaerobius是否有助于小鼠結(jié)腸腫瘤的形成及其可能的致癌機(jī)制。

? ? ? 研究技術(shù)路線如下：

? ? ? 作者首先通過(guò)宏基因組及16s測(cè)序發(fā)現(xiàn)Panaerobius豐度在CRC患者體內(nèi)顯著升高，并用q-PCR的方法驗(yàn)證了58名CRC患者和54名對(duì)照的112份糞便樣本中P anaerobius的豐度。證實(shí)，CRC患者的糞便樣本中Panaerobius的豐度顯著高于健康對(duì)照組；對(duì)來(lái)自香港中文大學(xué)的50個(gè)CRC，45個(gè)腺瘤和49個(gè)正常對(duì)照結(jié)腸活檢樣本以及北京軍區(qū)總醫(yī)院的6個(gè)CRC，37個(gè)腺瘤和28個(gè)正常對(duì)照結(jié)腸活檢樣本進(jìn)行q-PCR驗(yàn)證均發(fā)現(xiàn)Panaerobius的表達(dá)水平在結(jié)腸癌患者中顯著升高（如下圖所示）。

? ? ? ?緊接著，作者采用氧化偶氮甲烷（AOM）誘導(dǎo)結(jié)腸腫瘤，各組給予抗生素混合物（antibiotic cocktail）后小鼠糞便樣品中的總細(xì)菌及P.anaerobius水平顯著降低，P.anaerobius喂養(yǎng)后小鼠糞便樣品中P.anaerobius水平顯著升高。肉眼觀察及HE染色觀察發(fā)現(xiàn)高豐度P.anaerobius可誘導(dǎo)小鼠結(jié)腸腫瘤的形成。該部分通過(guò)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證實(shí)Panaerobius可促進(jìn)小鼠的結(jié)腸腫瘤發(fā)生。

? ? ? ?作者進(jìn)一步開(kāi)展體外實(shí)驗(yàn)，將Panaerobius與NCM460，HT-29和Caco-2細(xì)胞共培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)Panaerobius可促進(jìn)細(xì)胞增殖，并通過(guò)芯片測(cè)序發(fā)現(xiàn)Panaerobius處理后膽固醇生物合成，TLR信號(hào)傳導(dǎo)，AMP活化蛋白激酶信號(hào)傳導(dǎo)，CRC，丁酸代謝，細(xì)胞周期，脂肪酸降解和過(guò)氧化物酶體信號(hào)傳導(dǎo)8條通路顯著富集。

? ? ? ?作者通過(guò)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證實(shí)了Panaerobius可促進(jìn)細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)結(jié)腸癌形成。其作用的具體機(jī)制呢？前面測(cè)序發(fā)現(xiàn)Panaerobius影響膽固醇生物合成，因此，作者下面設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)通過(guò)膽固醇含量檢測(cè)、SREBP2活性檢測(cè)、WB檢測(cè)PCNA蛋白及Brdu實(shí)驗(yàn)證實(shí)Panaerobius可上調(diào)NCM460，HT-29和Caco-2細(xì)胞中膽固醇水平，且依賴甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-2（SREBP2）促進(jìn)細(xì)胞增殖。

? ? ? ?機(jī)制做到這里并沒(méi)有結(jié)束，作者根據(jù)前面測(cè)序的結(jié)果提出科研假設(shè)：P anaerobius是否通過(guò)與TLR信號(hào)相互作用，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)ROS水平的增加、膽固醇水平升高進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞增殖？首先通過(guò)如下實(shí)驗(yàn)證明Panaerobius誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)ROS升高，用ROS的清除劑N-乙酰基-L-半胱氨酸（NAC）處理后細(xì)胞內(nèi)膽固醇水平降低，并通過(guò)WB檢測(cè)PCNA蛋白及Brdu實(shí)驗(yàn)證明Panaerobius通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)ROS升高、促進(jìn)膽固醇生物合成并促進(jìn)細(xì)胞增殖。

? ? ? ?其次，作者合成TLR2 siRNA及TLR4 siRNA，并轉(zhuǎn)染到NCM460，HT-29和Caco-2細(xì)胞中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)ROS水平，膽固醇水平均顯著降低，WB及Brdu實(shí)驗(yàn)證明加入ROS清除劑NAC后細(xì)胞增殖均顯著降低。進(jìn)一步說(shuō)，ingP anaerobius誘導(dǎo)ROS產(chǎn)生促進(jìn)膽固醇生物合成及細(xì)胞增殖依賴于TLR信號(hào)。

? ? ? ?最后，作者通過(guò)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)再次證明，與對(duì)照組比較Panaerobius治療后小鼠體內(nèi)膽固醇水平和SREBP2活性顯著升高，結(jié)腸組織中的PCNA蛋白表達(dá)顯著升高。

? ? ? ?總之，通過(guò)本研究發(fā)現(xiàn)Panaerobius在體內(nèi)定植增加可能使宿主易于發(fā)生結(jié)腸直腸癌。作者闡明了Panaerobius在結(jié)直腸癌發(fā)生的作用機(jī)制：即通過(guò)與宿主細(xì)胞上的TLR2/4相互作用來(lái)介導(dǎo)Panaerobius的作用以誘導(dǎo)ROS產(chǎn)生，并通過(guò)調(diào)節(jié)SREBP2來(lái)增加膽固醇生物合成，激活前致癌因子、促進(jìn)CRC的發(fā)生（如下圖所示）。這些發(fā)現(xiàn)有可能為CRC的預(yù)防，診斷和治療提供參考。