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肠道细菌也能用于治疗癌症?

时间: 2018年04月23日 | 作者: Hannah Rose Wardill | 来源: 中国数字科技馆
每个人独一无二的肠道菌群都在与免疫系统进行着不间断的交互。这确保有益细菌可以在体内繁荣生长,而有害细菌与外来物质则会被移除。 因此肠道菌群对于确保免疫系统保持最好的


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每个人独一无二的肠道菌群都在与免疫系统进行着不间断的交互。这确保有益细菌可以在体内繁荣生长,而有害细菌与外来物质则会被移除。

因此肠道菌群对于确保免疫系统保持最好的状态以应对疾病十分重要—从轻微的流感到严重的癌症。

研究人员正在探究根据每个人独特的肠道菌群如何确定患癌风险,改变它的组成是否可以控制癌症的发展并对治疗效果作出预测。

你的肠道菌群

每个人的肠道菌群就像指纹一样,都是独一无二的。在生命的最初几年,它最容易被改变并反映生育中的一些因素。

比如有报道指出通过剖腹产出生的婴儿与顺产婴儿相比体内有更少的有益细菌并有更多的致病(有害)细菌。

对于使用配方奶粉喂养的婴儿与母乳喂养的婴儿,也有类似的研究结果。这表明通过日常饮食与细菌的接触影响了早期生命的肠道菌群构成。

我们并不知道随着孩子的成长这种不同意味着什么。但是已经确认剖腹产婴儿除了不同的肠胃菌群,也更有可能过敏和患免疫相关疾病,如哮喘。

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菌群与癌症风险

肠道与免疫系统有着紧密的联系。肠道细菌控制免疫系统,同时免疫系统控制肠道细菌。研究人员指出这一交互在确定癌症风险中扮演十分重要的角色。

缺少特定免疫分子(抗炎症细胞因子)使得免疫反应变慢的小鼠在肠道中有更多的有害细菌。即强有力的免疫反应使得有害细菌不会在肠道中滋生。

这些小鼠与具有更多抗炎症细胞因子的小鼠相比更容易罹患肠道癌症。这一较高的癌症风险可以通过小鼠的粪便转移到正常小鼠上。即将缺乏抗炎症细胞因子的小鼠(捐献者)的粪便喂给接受小鼠。

捐献小鼠的粪便中有很多细菌,它们可以反映出肠胃菌群。具有高患癌风险的小鼠粪便中有更多的有害细菌。转移之后,这些新的细菌在肠道中滋长并改变原有的肠道菌群构成。

研究显示当新的肠道菌群转移给受体小鼠时,它们患肠道癌症的风险随之增加。

一项最新的人体研究有的类似的结论。长期的抗生素使用会增加肠道癌症的风险。

抗生素会改变肠道菌群构成这一点广为人知,就如小鼠缺乏抗炎症细胞因子,过量使用抗生素会导致肠道中有害细菌滋生并增加患肠道癌症的风险。

肠道菌群和化学疗法

一篇在Nature上发表的综述也指出肠道菌群影响病人对化疗的反应。综述认为肠道菌群通过两种方式决定化疗的有效性:通过使化疗药物活化和与免疫系统的交互。

这些机制在缺乏肠道菌群的小鼠中得到的最好的体现。这些被称为“germ-free”(无菌)的小鼠在无菌环境中长大。它们不与任何外界的细菌接触,并在体内的任何部分都不含有细菌。

研究发现“无菌”小鼠与正常小鼠相比,化疗效果较小,肿瘤生长更快。

这可能是因为许多化疗药物启动一种被称为炎症的杀死肿瘤细胞的免疫反应。在这一研究中,无菌小鼠与正常小鼠相比,在化疗后肿瘤中有更少的炎症标记物。

这表明肠道菌群与免疫系统之间的通信对于治疗癌症十分重要。

许多化疗药物在给药时都是非活性状态,接着被肝脏中特殊的酶或直接被肠道菌群活化。不同水平的肝脏酶决定着化疗杀死肿瘤细胞的效率。

无菌小鼠与正常小鼠相比有更多的肝脏酶用来解毒化疗药物,因此它们可以更快地从系统中除去化疗药物。这导致化疗杀死肿瘤细胞的时间变少,因此限制了治疗的功效。

和先前一样,这些效果在移植了具有正常肠道菌群小鼠的粪便后得到反转。

相反地,肠道内含有高含量有害细菌的小鼠同样对某些化疗药物过度活化。虽然看起来增加了药物杀死肿瘤细胞的能力,但同样产生了不必要的副作用。许多化疗药物不能区分健康细胞和肿瘤细胞。

肠道菌群与腹泻

化疗最常见的副作用是腹泻。化疗导致的腹泻严重危害到生命安全,因为它使的病人缺乏必要的营养,使他们易受严重感染并死亡。

就如同癌症发展和治疗,腹泻也与肠道菌群的变化密切联系。一项我们还没有发表的研究发现化疗前肠道中高含量的变形菌(Proteobacteria)会导致小鼠更严重的腹泻与加重的体重减轻。

这一研究支持越来越多的人体试验证据,显示病人癌症治疗前粪便中肠道细菌的数量可以预测化疗中腹泻的几率。在放射性治疗的病人中也同样有相似的发现。

我们可以改变些什么吗?

这一研究给出了通过改变肠道细菌改善癌症治疗结果的可能性。这可能是以粪便移植,益生菌或简单的改变饮食的方式来达成。

了解某个人的化疗风险,并在治疗开始前做出一定的改变,则可以使化疗效果与毒性达到精确平衡。

在Adelaide的研究人员正在试图找出对化疗反应起决定性因素的特殊细菌。一旦成功,这种减轻风险的措施就可以接受评估并被用于病人身上。

来源:中国数字科技馆      翻译:赵晗 审校:潘燕婷