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Cancers：大连理工大学与南昌大学团队：系统解析肠道屏障破坏、菌群失衡与慢性炎症在结直肠癌发生中的协同致癌机制

已有 182 次阅读 2026-11-4 16:53 |个人分类:学术软文|系统分类:论文交流

研究背景

结直肠癌 (Colorectal Cancer, CRC) 是全球发病率和死亡率均较高的恶性肿瘤之一，且近年来早发性 CRC 的发生率呈上升趋势。尽管结肠镜检查和粪便免疫化学检测 (FIT) 已广泛应用于 CRC 筛查，但其在依从性、早期腺瘤检出和精准风险分层方面仍存在一定局限，因此迫切需要开发更加灵敏、可接受且具有生物学依据的早期诊断和干预策略。近期研究表明，肠屏障破坏、肠道菌群失衡和慢性炎症并非独立事件，而是共同构成“屏障–微生物群–炎症”轴，持续促进 CRC 的发生、进展和治疗抵抗。肠屏障受损可导致黏液层变薄、紧密连接蛋白表达下降和肠道通透性增加，从而促进微生物及其代谢产物易位，并激活 TLR4/MyD88/NF-κB、STAT3 和 Wnt/β-catenin 等促肿瘤信号通路。与此同时，CRC 相关菌群失衡表现为有益产丁酸菌减少、Fusobacterium nucleatum 等致癌相关菌富集、短链脂肪酸水平下降以及次级胆汁酸升高，进一步加剧上皮应激、免疫紊乱和慢性炎症反应。因此，围绕肠屏障修复、菌群调控和炎症通路干预的综合策略，有望为 CRC 的早期筛查、精准分层和个体化治疗提供新的理论基础和转化方向。

大连理工大学与南昌大学相关团队 (共同第一作者：董宣池、杨戟和何浪屿；通讯作者：徐杰、宋克东和轩志强) 在 Cancers 期刊发表了综述文章，系统总结了肠屏障破坏、肠道菌群失衡和慢性炎症在结直肠癌发生发展中的相互作用机制，并提出“屏障–微生物群–炎症”轴是驱动结直肠癌早期发生、进展及治疗抵抗的重要病理网络。该研究指出，肠屏障损伤可导致黏液层变薄、紧密连接蛋白表达下降和肠道通透性增加，从而促进微生物及其代谢产物易位；同时，Fusobacterium nucleatum 等致癌相关菌富集、产丁酸菌减少、短链脂肪酸下降和次级胆汁酸升高可进一步激活 TLR4/MyD88/NF-κB、STAT3 及 Wnt/β-catenin 等促肿瘤信号通路，最终形成持续性炎症和促癌微环境。文章进一步强调，围绕肠屏障修复、菌群调控和炎症通路干预的综合策略，有望为结直肠癌的早期诊断、风险分层和精准治疗提供新的理论基础与转化方向。

研究过程及结果

1.“屏障–微生物群–炎症”轴共同驱动 CRC 发生发展

文章指出，结直肠癌的发生发展与肠屏障破坏、肠道菌群失衡和慢性炎症密切相关，三者并非独立作用，而是形成相互促进的恶性循环。肠屏障受损后，黏液层变薄、紧密连接结构破坏以及肠道通透性增加，使微生物及其代谢产物更容易发生易位；随后，菌群失衡进一步加重局部炎症反应，而持续炎症又会反过来破坏肠屏障并重塑肠道微生态。以上结果提示，“屏障–微生物群–炎症”轴是 CRC 早期发生、进展及治疗抵抗的重要病理基础。

图1. CRC 肠道轴：肠屏障破坏、菌群失衡和炎症级联反应共同形成促癌循环。

2. 肠屏障破坏通过微生物易位和促癌信号激活促进 CRC 进展

文章进一步总结了肠屏障破坏与 CRC 发生之间的关键机制。饮食因素、抗生素使用、炎症性肠病等因素可引起肠道通透性增加、LPS 水平升高以及菌群失衡。屏障受损后，LPS、次级胆汁酸等微生物相关成分和代谢产物可进入黏膜组织，诱导 ROS 产生、DNA 损伤以及炎症信号激活。其中，LPS 可通过 TLR4/MyD88/NF-κB 通路促进炎症反应，DCA 等次级胆汁酸可加重氧化应激和上皮损伤，同时 Wnt/β-catenin、NF-κB 和 STAT3 等促癌通路被持续激活，最终推动上皮细胞异常增殖、免疫抑制和肿瘤进展。以上结果表明，肠屏障破坏不仅是 CRC 发生过程中的结果，也是启动和放大促癌信号的重要上游事件。

图2. 肠屏障破坏通过微生物易位、炎症激活和促癌信号通路促进 CRC 发生发展。

3. 靶向“屏障–微生物群–炎症”轴为 CRC 早期诊断和干预提供新策略

文章最后提出，围绕“屏障–微生物群–炎症”轴进行综合分析，有望为 CRC 的早期诊断和精准干预提供新的方向。在早期诊断方面，血清屏障损伤标志物、菌群特征、代谢组学指标以及 AI 模型可被整合用于提高 CRC 筛查和风险分层能力；在干预方面，屏障保护、菌群调节和抗炎治疗是主要策略，包括修复紧密连接、调节短链脂肪酸和胆汁酸代谢、应用益生元/益生菌或粪菌移植，以及靶向 NF-κB、STAT3、IL-17 等炎症通路。以上结果提示，该轴不仅解释了 CRC 发生发展的关键机制，也为未来基于多组学和人工智能的精准筛查、早期拦截和个体化治疗提供了理论基础。

图3. CRC 早期诊断与干预策略：整合血清标志物、菌群特征、代谢组学和 AI 模型，并结合屏障保护、菌群调节和抗炎治疗。

研究结论和意义

图4. 肠屏障损伤、肠道菌群失衡和慢性炎症共同驱动结直肠癌发生发展的机制概述。

该综述系统总结了“肠屏障破坏–肠道菌群失衡–炎症级联反应”轴在结直肠癌发生发展中的关键作用，并进一步阐明该轴通过破坏肠上皮完整性、促进致癌相关菌群富集和微生物代谢异常、激活 NF-κB、STAT3、TLR4/MyD88 及 Wnt/β-catenin 等炎症和促肿瘤信号通路，形成持续性的促癌微环境。肠屏障损伤、菌群特征、代谢物变化及炎症标志物的联合检测，可提高结直肠癌早期筛查和风险分层的准确性；同时，围绕肠屏障修复、菌群调控、益生元/益生菌干预、粪菌移植以及炎症通路抑制等策略，有望为结直肠癌的早期预防和辅助治疗提供新的方向。因此，“屏障–微生物群–炎症”轴不仅为理解结直肠癌早期发生机制提供了新的理论框架，也为多组学联合诊断、人工智能预测模型和个体化干预策略的发展提供了潜在的临床转化价值。然而，相关策略仍需通过大规模、多中心、前瞻性临床研究进一步验证其可靠性和实际应用价值。

阅读英文原文：https://www.mdpi.com/2072-6694/18/4/576