微生物组

从人体微生物组计划(2007年)到国家微生物组计划(2016年),美国酝酿了十年,各国也对微生物组研究投入了大量努力。微生物组学研究发展非常快,肠道微生物组与人体的多种疾病相关联,深刻影响了疾病的治疗和临床研究,包括体重、糖尿病、免疫系统、肠道疾病、代谢疾病、炎症、心脏病、大脑神经系统等等,被认为是人体的“第二基因库”。

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肠道菌群竟可致癌!《Science》&《Cell》子刊两篇重磅揭示结肠癌与肠道菌群的关系!

来源:转化医学网 2018-02-06 14:30


导  读

结直肠癌(CRC)是最常见的恶性肿瘤,由通过促进正常粘膜向腺癌转变的结肠上皮细胞(CEC)突变的积累而发展。大约5%的CRC发生在具有遗传突变的个体中。最近的一项研究发现肠道内的两种细菌可能与结直肠癌的发病有关。

结肠直肠癌(CRC)主要包括结肠癌和直肠癌,目前在全球拥有较高的发病率,其中约有5%的结肠癌是由家族性腺瘤性息肉病(FAP)遗传综合征引起的,遗传突变引发了一系列随时间发展的遗传变化,并最终促使上皮细胞变成恶性肿瘤
 
约翰霍普金斯大学彭博基梅尔研究所(Johns Hopkins Bloomberg Kimmel Institute)领导的一项研究发现,患有遗传性结肠癌的患者体内存在两种细菌物种,这两种菌群协作促进了结直肠癌的发展,同时在散发性结直肠癌中也发现了相同的肠道菌群。
 
而在同一研究人员同时发表的第二项小鼠研究中向我们展示了这些肠道菌群是如何刺激特定的免疫反应,促进恶性肿瘤的形成。
 
目前这两项研究分别发表在了2月1日在Cell Host&Microbe(“Bacteroides fragilis Toxin Coordinates a Pro-carcinogenic Inflammatory Cascade via Targeting of Colonic Epithelial Cells”)和2月2日的Science上(“Patients with familial adenomatous polyposis harbor colonic biofilms containing tumorigenic bacteria”)。


早在之前的报道中研究人员就指出特定的肠道菌群可以侵入患有结肠癌但没有遗传性疾病倾向的患者至少一半的结肠粘液中。与大多数不能通过结肠保护性粘液层的细菌不同,侵入粘液的这些菌群能够形成粘性生物膜,紧邻在结肠上的结肠上皮细胞旁,结肠癌通常起源于结肠。
 
而为了进一步调查这些菌群是否会导致上皮细胞发生癌变,研究人员用泛细菌16S核糖体RNA(rRNA)荧光原位杂交(FISH)探针标记息肉和肉眼可见的正常组织,结果显示约70%的患者在手术切除的结直肠标本中发现了斑片状的生物膜分布。
 
大肠杆菌和脆弱拟杆菌的致癌潜力
 
经过对生物膜的鉴定,研究人员发现了两种菌群:一是大肠杆菌(Escherichia coli),二脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)。

脆弱拟杆菌是一种能产生毒素的亚型菌种,称为ETBF,其在结肠上皮细胞中触发某些致癌或促癌途径并导致结肠炎症。而大肠杆菌则产生一种称为colibactin的物质(由称为PKS岛的细菌基因组中的一组基因合成),引起DNA突变。当这两种菌群联合作用时,就会促进结肠癌的发展。
 
同时研究人员还发现这两种肠道菌群主要在幼儿体内进行繁殖生长,而这可能是导致年轻人结肠癌的发病率上升的原因之一。
 
ETBF可增强pks +大肠杆菌定居和结肠上皮细胞DNA损伤

Bloomberg Kimmel研究所的这两项新研究为我们提供了预防甚至对抗结肠癌的新思路。例如,可以通过保持结肠免受这两种菌群的侵袭,或者通过设计靶向毒素的药物或疫苗来预防这种疾病。
 
Drew Pardoll博士建议说:“我们应该考虑比目前每10年一次更频繁的结肠癌筛查。在未来,我们或许可以通过药物或疫苗,来防止结肠中细菌的繁殖,甚至可能用益生菌从结肠中追踪细菌,以此来阻断癌症生长的促进过程。总之,这些发现可能会导致更有效地筛选和最终预防结肠癌的新方法。”

2018-03-30至2018-03-31生物谷将在上海举办2018(第四届)肠道微生态与健康国际研讨会。将邀请来自高校科研院所的领导和专家、全国各大医院的临床医生以及微生物产业链科技企业人员,讨论肠道微生物研究的新理论和新技术,与精神系统疾病、消化系统疾病、代谢类疾病的关系,为广大从业人员提供一个交流的平台,促进行业的合作。

会议议题:

主会场: 肠道微生物研究的新理论与新技术(3.30上午) 
- 肠道微生物与宿主互作及共进化 
- 肠道微生物与脑肠轴调节 
- 微生物模式菌株的基因组测序 - 粪菌移植FMT与配方菌群移植 - 类肠器官构建与肠生态研究

分会场一:肠道微生物与精神系统疾病(3.30下午) 
- 肠道微生物紊乱与抑郁症 
- 肠道微生物与自闭症 
- 肠道微生物与孤独症谱系障碍(ASD) 
- 肠道菌群对中枢神经系统的影响及机制

分会场二:肠道微生物与消化系统疾病(3.30下午 -3.31上午) - 肠道微生物对肠粘膜屏障的影响 
- 肠道微生物与胃肠道肿瘤 
- 肠道微生物对肿瘤免疫治疗的影响 
- 膳食及益生菌对肠道微生态的调节

分会场三:肠道微生物与代谢类疾病(3.31上午) 
- 肠道微生物与肥胖 
- 肠道微生物与糖尿病 
- 肠道微生物与营养代谢 
- 肠道微生物与内分泌失调

分会场四:肠道微生物与其他疾病(3.31一天) 
- 肠道菌群与感染、免疫和炎症 - 肠道微生物与阿尔茨海默症 
- 肠道微生物与口腔疾病 
- 肠道微生物与高血压 
- 肠道微生物与中风 
- 肠道微生物与心血管疾病
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