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英文題目：Probiotics modulated gut microbiota suppresses hepatocellular carcinoma growth in mice 中文題目：益生菌通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群抑制小鼠肝細(xì)胞腫瘤的生長(zhǎng) 期刊名：PNAS IF：9.423 發(fā)表時(shí)間：2016 相關(guān)產(chǎn)品：宏基因組 測(cè)序平臺(tái)：Illumina HiSeq 2000 樣品來(lái)源：小鼠糞便 研究已證明了益生菌在降低腸道炎癥、預(yù)防結(jié)直腸癌方面的作用，但在抑制腸外腫瘤生長(zhǎng)的免疫調(diào)節(jié)作用及機(jī)制尚待探索。本研究通過(guò)小鼠模型和宏基因組測(cè)序技術(shù)研究益生菌調(diào)控肝癌的效果及抑制腫瘤生長(zhǎng)的機(jī)制 。 Prohep：一種新型混合益生菌 觀(guān)測(cè)結(jié)果：腫瘤接種后35天，ProTreat組的腫瘤體積比control組顯著降低40%；ProPre組31天；cisplatin第28天。但實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)（38天），3組結(jié)果沒(méi)有顯著差異（ 圖 1）。另外，還發(fā)現(xiàn) ProPre組比ProTreat組腫瘤更小，說(shuō)明提早喂食益生菌會(huì)有更好的抗腫瘤作用。 圖1. 接種38天內(nèi)的腫瘤大?。ㄗ螅┡c重量變化（右） 通過(guò)免疫組化染色確定Prohep組 (ProPre、ProTreat) 和cisplatin組抑制腫瘤生長(zhǎng)的直接原因，結(jié)果顯示Prohep可能通過(guò)降低血管再生抑制腫瘤生長(zhǎng)，最后導(dǎo)致腫瘤組織缺氧性細(xì)胞死亡。 為了研究益生菌降低血管生長(zhǎng)的潛在機(jī)制，對(duì)62個(gè)血管生長(zhǎng)或免疫調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)量進(jìn)行評(píng)估。與 Control組相比，Prohep組許多重要的生長(zhǎng)因子、受體）表達(dá)量下調(diào)了。其中 ，IL-17在Prohep組中明顯下調(diào)（ cisplatin組中沒(méi)有），小鼠接種腫瘤一周前注射IL-17抗體，腫瘤大小明顯降低（圖2）。當(dāng)注射IL-17抗體后，是否在使用益生沒(méi)有什么差異。 這說(shuō)明益生菌很可能通過(guò)IL-17抑制腫瘤生長(zhǎng)。
很多細(xì)胞，如T細(xì)胞，巨噬細(xì)胞，嗜中性粒細(xì)胞都會(huì)分泌IL-17，本研究通過(guò)免疫組化染色確定腫瘤中的IL-17主要由Th17產(chǎn)生。對(duì)不同器官的Th17進(jìn)行定量（包括脾、肝、外周血 、腸系膜淋巴結(jié)、小腸）。Prohep的2組外周血中Th17分別降低66%和26%，小腸道中情況類(lèi)似 。說(shuō)明與腫瘤體積減小相關(guān)的Th17從腸道經(jīng)循環(huán)系統(tǒng)達(dá)到腫瘤組織。綜上，prohep可降低腸道Th17含量；從而降低腫瘤微環(huán)境中招募到的Th17；腫瘤Th17減少會(huì)阻礙炎癥和血管生成，最終限制腫瘤的生長(zhǎng)。 圖3.38天腫瘤組織遷移性Th17細(xì)胞的分布（左）；不同組織Th17細(xì)胞的分布（右） Prohep喂養(yǎng)是否會(huì)引起腸道菌群的改變，如何改變？ 門(mén)水平上擬桿菌門(mén)變化倍數(shù)不同（擬桿菌門(mén)下的物種可高效的將纖維素降解為乙酸鹽和丙酸鹽）；Prohep組中擬桿菌門(mén)增加倍數(shù)更高說(shuō)明，Prohep組腸道菌群具有更高的產(chǎn)乙酸鹽和丙酸鹽能力。后壁菌門(mén)和變形菌門(mén)在所有組中都降低了。屬水平上，變形菌門(mén)下（Mucispi ri llum 除外）的屬在38天的所有的樣品中均下降。厚壁菌門(mén)中大部分（8/11）屬豐度下降 。擬桿菌門(mén)下大部分屬(5/9)在4組38天時(shí)豐度升高（圖4）。這說(shuō)明腫瘤是4組樣品最主要影響因素。PCA分析表明，4組在Day0的菌群結(jié)果比較相似，Day38天菌群比較相似，但CisplatinD38差異大（圖4），說(shuō)明益生菌和cisplatin對(duì)腸道菌群的影響不同。cisplatin組與其他組38天菌群變化的差別很大。說(shuō)明cisplatin抗腫瘤機(jī)制與益生菌不同。 圖4. 接種38天內(nèi)腸道菌群豐度展示（左）；樣品PCA分析（右） Prohep組富集的3種菌（Butyricimonas、Prevotella、Alistipes）和短鏈脂肪酸合成相關(guān)，Oscillibacter、Para-bacteroides、Parabacteroides 可通過(guò)調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞降低腸道炎癥。ProPre組的α多樣性最高，說(shuō)明ProPre處理對(duì)維持腸道菌群平衡效果最好。Th-17可誘導(dǎo)分節(jié)絲狀菌（ SFB）豐度在Prohep的2組豐度顯著降低。說(shuō)明益生菌抑制了特定致病菌的促炎活性。綜上，Prohep治療增加腸道中有益的、抗炎微生物豐度，同時(shí)降低Th-17誘導(dǎo)細(xì)菌的豐度。 ProPre組中有97個(gè)富集通路，許多代謝通路與短鏈脂肪酸（主要是乙酸鹽和丁酸鹽）相關(guān)。cisplatin和ProPre組代謝途徑豐度存在差異，再次說(shuō)明兩者抗腫瘤作用機(jī)制不同。除了短鏈脂肪酸，ProPre組還有其他代謝物合成與抗炎活性有關(guān)；如棕櫚油酸和二十二碳六烯酸。 綜上，宏基因組分析說(shuō)明Prohep組腸道微生物的功能發(fā)生了變化，使其向抗炎代謝環(huán)境變化，這樣會(huì)抑制腸道Th17細(xì)胞的分化，從而降低了肝臟中Th17細(xì)胞的招募，這和臨床觀(guān)察結(jié)果一致。
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