中國南方人群結(jié)直腸腺瘤患者腸道菌群特征研究.pdf

1、背景：
　　2005年人類基因組計(jì)劃(human genome project, HGP)的完成破譯了人類遺傳信息，對人類疾病、醫(yī)學(xué)診治、生物技術(shù)等領(lǐng)域產(chǎn)生巨大影響，開啟了微生物基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)等的研究熱潮。2007年美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）啟動(dòng)人類微生物組計(jì)劃HMP，2008年歐洲委員會（European Commission，EC）資助了人類腸道宏基因組學(xué)MetaHIT計(jì)劃，相繼致力于研究人類的第二個(gè)基因組，即

2、“微生物組學(xué)”。研究發(fā)現(xiàn)人體腸道寄居有1000～1150種細(xì)菌，包含50個(gè)門及500多個(gè)種，約1014個(gè),重量達(dá)1.5-2kg。腸道菌群參與人體正常的生理過程，輔助營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、免疫系統(tǒng)的建立等。在疾病狀態(tài)諸如結(jié)直腸癌、肥胖、肝硬化、抑郁等情況時(shí)，腸道菌群結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變。目前關(guān)于腸道微生態(tài)與結(jié)直腸癌關(guān)系的研究取得重大研究進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌小鼠的糞便灌胃移植入SPF小鼠腸道后， SPF小鼠的腸粘膜的異常隱窩灶數(shù)量增加。進(jìn)一步研究證實(shí)脆弱

3、擬桿菌、糞腸球菌、肝螺桿菌、解沒食子酸鏈球菌、具核梭桿菌這些菌種與結(jié)直腸癌的關(guān)系密切，可能參與其發(fā)生發(fā)展過程。目前，學(xué)者們的研究焦點(diǎn)主要聚集在正常粘膜與結(jié)直腸癌的關(guān)系上，關(guān)于結(jié)直腸腺瘤患者的粘膜相關(guān)性腸道菌群結(jié)構(gòu)特征的研究較少。然而絕大部分結(jié)直腸癌是散發(fā)性結(jié)直腸癌，經(jīng)歷“腺瘤-癌”序列模式發(fā)展，研究腸道菌群結(jié)構(gòu)在此癌變序列模式中的變化特點(diǎn)，能為結(jié)直腸癌的早期篩查和機(jī)制研究提供新的方向，是值得研究的新領(lǐng)域。
　　目的：
　　分

4、析中國南方人群結(jié)直腸腺瘤患者腸道菌群的多樣性特征和菌群結(jié)構(gòu)，尋找結(jié)直腸腺瘤顯著相關(guān)的腸道菌群構(gòu)成或差異性菌種，從腸道微生態(tài)角度為結(jié)直腸腫瘤的早期篩查和發(fā)病機(jī)制的基礎(chǔ)研究提供理論依據(jù)。
　　方法：
　　收集年齡和性別匹配的36例健康志愿者腸粘膜及49例結(jié)直腸腺瘤患者的腺瘤、腺瘤旁黏膜組織，選取機(jī)械聯(lián)合酶法提取組織宏基因組 DNA后擴(kuò)增細(xì)菌V4可變區(qū)，采用16S rDNA高通量測序技術(shù)及生物信息學(xué)方法分析黏膜相關(guān)性腸道菌群的多樣

5、性，以及門、綱、目、科、屬、種水平的分布特征和生物學(xué)標(biāo)記。
　　結(jié)果：
　　健康對照組與結(jié)直腸腺瘤旁組的黏膜相關(guān)性腸道菌群的多樣性和菌群分布相似（P＞0.05）；結(jié)直腸腺瘤組黏膜相關(guān)性腸道菌群的多樣性明顯下降（P＜0.05）；結(jié)直腸腺瘤組的菌群分布主要表現(xiàn)為變形菌門、γ-變形菌綱、海洋螺菌目、交替單胞菌目、鹽單胞菌科、希萬氏菌科、梭桿菌科、鹽單胞菌屬、希萬氏菌屬、海藻希萬氏菌種豐度明顯增加（P＜0.05），而厚壁菌門、擬桿菌

6、門、擬桿菌綱、梭菌綱、擬桿菌目、梭菌目、擬桿菌科、毛螺旋菌科、擬桿菌屬、卵形擬桿菌種、普氏糞桿菌種、活潑瘤胃球菌種豐度顯著下降（P＜0.05）。結(jié)直腸腺瘤組的生物學(xué)標(biāo)記聚集在變形菌門、厚壁菌門，包括鹽單胞菌科、鹽單胞菌屬、海藻希萬氏菌種、希萬氏菌科、棲熱糞桿菌屬、Thermoanaerobacterales、Thermodesulfobiaceae、Stramenopiles、Sphingobium、MSBL3、Sinobacterac

7、eae、SargSea-WGS、Sphingomonadaceae。健康對照組的生物學(xué)標(biāo)記聚集在擬桿菌門、厚壁菌門，包括Blautia屬、糞球菌屬、Erysipelotrichi綱、Erysipelotrichales目、卵形擬桿菌種、單形擬桿菌種、梭菌屬、毛螺菌屬。
　　結(jié)論：
　　1.結(jié)直腸腺瘤患者黏膜相關(guān)性腸道菌群多樣性明顯下降。
　　2.結(jié)直腸腺瘤患者黏膜相關(guān)性腸道菌群結(jié)構(gòu)在門、綱、目、科、屬、種水平存在變化。