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胆汁酸和结肠细菌代谢活性在胆囊切除术后结肠癌风险增加中的作用

已有 426 次阅读 2022-7-24 08:30 |系统分类:科研笔记

胆汁酸和结肠细菌代谢活性在胆囊切除术后结肠癌风险增加中的作用

由于结肠菌群的代谢活性在结肠癌中起着明确的作用,并且据报道,胆囊切除术后该疾病的发病率增加,我们通过测量其粪便胆汁酸(作为细菌代谢的代表性终产物,研究了一组胆囊切除术后患者和配对对照组结肠菌群的代谢活性,粪便3-甲基吲哚和吲哚,以及呼气甲烷和氢气。与对照组相比,患者的3-甲基吲哚显著升高,胆汁酸中的石胆酸石胆和鹅去氧胆酸浓度以及粪便中的石胆酸/脱氧胆酸比率显著降低。结肠癌与对照组有相似的差异。因此,胆囊切除术后和结肠癌患者的大肠中具有可比的细菌代谢活性。这支持了胆囊切除术与结肠癌相关性的生物学合理性。在胆囊切除术后,粪便石胆酸浓度增加(可能是由于结肠中细菌7oL脱氢酶活性增加所致),同时石胆酸与次级胆汁酸脱氧胆酸的比率增加。胆囊切除术后患者的粪便中粪便3-甲基吲哚(结肠菌群的另一种终产物)浓度也有所增加。在结肠癌患者中,已报告了与结肠菌群代谢终产物相关的类似差异,其中肠道菌群被强烈怀疑起病因学作用。胆囊切除术后和结肠癌患者的结肠中微生物群的代谢活性具有可比性。这项研究不能告诉我们这些相似性是否是胆囊切除术后结肠癌发病率增加的原因,但我们的结果为胆囊切除术后结肠癌发病率增加提供了解释,并有力地支持了生物学上的合理性。

结肠癌和胆囊切除术之间的关系已在各种流行病学研究中进行了调查。尽管结果相互矛盾,但对于胆囊切除术后结肠癌发病率的增加仍存在一致意见。继发性胆汁酸已知在结肠癌促进中起作用,由于胆囊切除患者的胆汁酸池中继发性胆汁酸的比例很高,因此被认为与此有关。胆囊切除术后继发性胆汁酸的增加可归因于原发性胆汁酸暴露于肠道细菌的增加。然而,胆囊切除术也可能改变结肠细菌的代谢活性[例如,7a脱氢酶是一种诱导酶,持续暴露于胆汁酸会增加其在肠道细菌中的活性]。这增加了胆囊切除术后改变的细菌代谢过程本身与大肠癌发病率增加有关的可能性。不同结肠癌发病率的不同人群和不同结肠癌风险组之间的粪便菌群或其代谢活性显著不同。

为了研究细菌的代谢过程,有必要测量其最具代表性的终产物,次级胆汁酸、粪便3-甲基吲哚、吲哚、甲烷和氢,因为它们的水平在结肠癌患者中升高,因此被提议作为结肠癌易感性的标志物。次级胆汁酸由大肠细菌从初级胆汁酸合成,流行病学和动物研究均表明次级胆汁酸是结直肠癌的病原体。因此,粪便中总胆汁酸、次级胆汁酸脱氧胆酸和石胆酸的浓度以及石胆酸与次级胆汁酸脱氧胆酸的比值被提议作为结肠癌易感性的标志物。

氢和甲烷由结肠中的厌氧细菌产生,部分携带到肺部并通过呼气排出,可在呼出的空气中测量;30-50%的健康受试者是甲烷排泄物,即他们的呼气中含有百万分之一(ppm)或高于大气中甲烷浓度,但未切除结肠癌或未切除降结肠或乙状结肠癌的患者是甲烷排泄物的两倍。呼气氢临床上用于诊断碳水化合物吸收不良。菌群产生氢的能力可能对甲烷的产生至关重要,因为已经表明甲烷和氢产生细菌之间存在共生关系。

粪便3-甲基吲哚和吲哚是结肠细菌代谢色氨酸的最终产物,高浓度的粪便粪便3-甲基吲哚可以区分结肠癌患者和对照组。呼气甲烷和粪便粪便3-甲基吲哚浓度的组合可能有用,因为29%的结肠癌患者,但只有2%的对照受试者同时具有高粪便3-甲基吲哚水平和呼气甲烷排泄。因此,为了评估胆囊切除术后患者的结肠菌群代谢活性是否不同于对照组,是否与其他人报道的结肠癌患者的结肠菌群代谢活性相似,因此是否可以被视为胆囊切除术后结肠癌易感性增加的原因,我们通过测量一组胆囊切除术后患者和对照组的粪便胆汁酸,粪便3-甲基吲哚和吸入甲烷和氢,作为其结肠菌群代谢过程的代表性终产物。




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