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中山大学:肠道菌群通过激活造血NLRP3炎症体促进结直肠癌

来源:生物谷 2021-05-27 15:10

2021年5月25日讯/生物谷/BIOON/---中山大学在CANCER RESEARCH杂志上发表了题为"Porphyromonas gingivalis Promotes Colorectal Carcinoma by Activating the Hematopoietic NLRP3 Inflammasome"的文章。牙龈卟啉单胞菌通过激活造血NLRP3炎症体促进结直肠癌。携带原位肿瘤的NLRP3嵌合小鼠表明,NLRP3对牙龈假单胞菌致病的影响是由造血来源介导的。总体而言,本研究表明牙龈卟啉单胞菌通过激活造血性NLRP3炎症小体促进结直肠癌肿瘤的进展。

图片来源:http://cancerres.aacrjournals.org/content/canres/81/10/2745/F1.large.jpg.

肠道微生物区系动态平衡在健康和疾病中起着重要作用。在人类中,疾病,特别是代谢综合征和肥胖相关疾病、肝病、炎症性肠病(Ibd)和结直肠癌可能源于人类肠道微生物区系的失调。口腔里有一个复杂的微生物群。消化道的下部每天被1000多种来自口腔的细菌"接种",一项研究报告说,在大约45%的受试者中,在口腔和粪便微生物区系中检测到的微生物种类重叠。口腔微生物群近年来被认为是影响肠道微生物群稳态的重要因素。最近的研究表明,口腔细菌核梭杆菌通过多种可能的机制侵袭人的上皮细胞,促进大肠腺瘤的发展。牙龈卟啉单胞菌(P.gingivalis)也是一种革兰氏阴性口腔厌氧菌,与牙周炎的发病机制有关。最近,血清抗牙龈卟啉单胞菌IgG抗体被发现与口腔消化系癌症的总体死亡率有关,据报道,大肠癌患者的粪便中富含卟啉单胞菌。此外,雷切尔和他的同事们还发现,牙龈卟啉单胞菌与肿瘤共识分子亚型(CMS)有关,CMS与结直肠癌密切相关。然而,关于牙龈假单胞菌促进结直肠癌发生或发展的作用的证据还很缺乏。

病原体等外源物质可以激活宿主的先天免疫反应;由此产生的信号可以引起严重的炎症。天然免疫受体主要包括Toll样受体(TLR)、视黄酸诱导基因I样解旋酶(RIG-I样解旋酶)和NLR蛋白。NLR参与了被称为炎症体的大型蛋白质复合体的组装,这些炎症体参与了对病原体(如ASP)的先天免疫反应。然而,这种监控机制的反应与TOP不同。不同细胞类型和不同疾病条件下的牙龈菌素。作者探索了这样一个概念,即先天免疫机制的典型功能是检测外来生物的病原体相关分子模式和其他部分,可能是由于牙龈假单胞菌的激活而导致小鼠结直肠癌的发生。

大肠癌患者粪便和组织中牙龈假单胞菌的含量高于腺瘤患者和健康对照组,癌组织中牙龈假单胞菌的含量高于癌旁正常组织

图片来源:doi: 10.1158/0008-5472.CAN-20-3827

在这项研究中,作者发现口腔中的牙龈假单胞菌在组织和粪便样本中富集,其丰度与结直肠癌患者的不良预后呈正相关。与此观察一致的是,牙龈假单胞菌在三种不同的小鼠肿瘤模型中促进了结直肠癌的发生和发展。结直肠癌微环境中含有髓系免疫细胞,免疫细胞限制核苷酸结合的寡聚化结构域受体和含有3(NLRP3)结构域的炎症体的激活。总之,这些数据表明,通过招募肿瘤浸润的髓样细胞和激活NLRP3炎症小体,牙龈假单胞菌产生了有利于结直肠肿瘤进展的促炎微环境。

综上所述,作者的研究结果表明,牙龈假单胞菌与人类结直肠癌的不良预后有关,因为这种细菌在肿瘤组织中定植并变得丰富,导致免疫微环境中NLRP3炎症体的激活,最终促进结直肠癌的进展。有针对性地减少口腔中的牙龈假单胞菌种群,其中牙龈假单胞菌组织最丰富,或在肠道内,可能是减少肿瘤发展和进展的一种可行的方法。然而,这项研究也存在一些局限性。牙龈假单胞菌对肿瘤微环境内遗传和分子变化的影响尚无研究。未来的工作将探讨牙龈假单胞菌是否可以通过直接与宿主癌细胞相互作用、分泌致癌毒力因子或产生致癌微生物代谢物来促进结直肠癌;这些研究将更好地确定牙龈假单胞菌在结直肠癌发病机制中的作用。在广泛的微生物环境中牙龈假单胞菌的作用还需要进一步研究,以确认牙龈假单胞菌在结直肠癌病因中的作用。(生物谷 Bioon.com)

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