结直肠癌新突破：肠道微生物组成为预防癌症的新靶点
结直肠癌 (CRC) 是全球范围内发病率较高的一种癌症，其病因复杂多样。近年来，科学家越来越多地将注意力集中在肠道微生物组上，认为它可能在结直肠癌的发生中扮演重要角色。2024年发表在《Scientific Reports》上的一项研究揭示了全球范围内与结直肠癌相关的肠道细菌，并探索了这些微生物如何驱动癌前病变的发生。
全球微生物组与结直肠癌的关联
这项研究旨在定义与结直肠癌和健康相关的肠道细菌种类和分布，采用了去参考（agnostic）的基因水平聚类方法，通过分析全球微生物组的深度基因组测序数据，探讨了肠道细菌与 CRC 的相关性。研究发现，全球肠道细菌中大约 23-40% 与结直肠癌或健康密切相关，并且这些菌群几乎平均分为与癌症相关和与健康相关的细菌。
研究识别出 2319 个共同富集或减少的基因簇 (CAGs)，其中包括 427,261 个与 CRC 显著相关的细菌基因。这些微生物中许多此前并未与结直肠癌相关联，进一步扩展了人们对结直肠癌相关细菌的认识。这意味着科学家们发现了许多新的细菌种类可能在 CRC 的发生和发展中发挥作用。
肠道微生物如何驱动癌前病变
在进一步的实验中，研究者通过细菌分离物的筛选，验证了这些此前未被揭示的细菌在结直肠癌前腺瘤形成中的作用。在前临床模型中，不同的细菌群体显示出对癌前腺瘤的不同诱导效应，同时还观测到所谓的“场效应”，即某些肠道微生物能改变癌变周围的组织环境，使其更容易产生癌前变化。
单细胞 RNA 测序结果揭示，受微生物影响的结肠组织中，尤其是成纤维细胞中存在显著的与衰老相关的基因表达特征。通过类器官（organoid）共培养实验，研究进一步验证了来自有微生物组的小鼠的结肠成纤维细胞，促进了比微生物减少的小鼠更显著的组织生长。这一发现表明，肠道微生物可以通过与宿主细胞的相互作用，直接推动癌前状态的发展。
预防结直肠癌的新机遇
这一研究不仅展示了肠道细菌与结直肠癌相关联的基因和微生物种群，还证明了肠道微生物在推动癌前病变中的直接作用。这为未来的癌症预防提供了全新的思路。例如，通过调控或干预肠道微生物组，或许可以有效预防 CRC 的发生。
参考来源：
https://www.nature.com/articles/s41598-024-70702-1
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