锐翌成果展丁酸梭菌可调控肠道菌群并抑

锐翌基因协医院在《CancerLetters》发表了《Clostridiumbutyricum,abutyrate-producingprobiotic,inhibitsintestinaltumordevelopmentthroughmodulatingWntsignalingandgutmicrobiota》，其中16S测序由锐翌基因完成。

导读

肠道菌群失调与肠癌密切相关。在结直肠癌（CRC）患者中，可以观察到产生丁酸的细菌显著减少。但是，产生丁酸的细菌影响癌症发展的机制并不明确。本文章中，通过用丁酸梭菌干预高脂饮食诱导的Apcmin/+小鼠，以及结直肠癌细胞，研究丁酸梭菌对肠道肿瘤的影响。研究结果表明，丁酸梭菌可以通过调节Wnt信号转导通路和肠道菌群来抑制肠道肿瘤的发展，为CRC的治疗提供了新的思路。

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文献ID

题目：Clostridiumbutyricum,abutyrate-producingprobiotic,inhibitsintestinaltumordevelopmentthroughmodulatingWntsignalingandgutmicrobiota

译文：丁酸梭菌可调控肠道菌群并抑制肠道肿瘤的发展

期刊名：《CancerLetters》IF：6.

年份：年11月

第一作者：陈丹凤，金多晨，黄淑敏

通讯作者：曹海龙和王邦茂教授

单位：医院

材料与方法

实验设计

Apcmin/+小鼠分为3组：HFD-CB组（高脂饮食，饲喂丁酸梭菌），HFD-PBS组（高脂饮食，灌服PBS），BD-PBS组（基础饮食，灌服PBS）

CRC细胞（HCT和Caco-2）：用丁酸梭菌上清液或不同浓度的丁酸钠处理

高通量测序及代谢检测手段

16SrDNA测序：IlluminaPE

胆汁酸检测：LC-MS

短链脂肪酸检测：GC-MS

研究成果

1、丁酸梭菌抑制HFD诱导的Apcmin/+小鼠中肠道肿瘤的发展

不同处理的小鼠肠道肿瘤总数可以看出，HFD导致肠道肿瘤总数显著增加（20.9±3.78vs11.6±2.2，P0.01），而丁酸梭菌抑制肠道肿瘤的形成（15±2.10，P0.01）（图1B）。HFD-CB组的结肠肿瘤数量低于HFD-PBS组（1.2±0.87vs2.8±1.33，P0.01）（图1C）。同时，在HFD-PBS组的小鼠中，有70％可以观察到结肠的高级别异型增生，而用丁酸梭菌处理的Apcmin/+小鼠则发展为有/没有低度异型增生的腺瘤（图1F-1I）。

图1丁酸梭菌抑制HFD诱导的Apcmin/+小鼠肠道肿瘤的发展

2、丁酸梭菌抑制肠肿瘤细胞增殖并促进其凋亡

随后，研究评估了丁酸梭菌上清液是否可以抑制CRC细胞的增殖。与对照组相比，丁酸梭菌上清液浓度为20％时，HTC细胞的活力随时间显著降低（P0.），Caco-2细胞的活力在48小时和72小时有明显下降（P0.）（图2A）。之后，选择了浓度为20％的丁酸梭菌上清液和1mmol/L丁酸钠用于细胞处理。将小鼠肠道肿瘤细胞的增殖和凋亡分别通过Ki-67免疫组织化学和TUNEL分析定量。与HFD-PBS组相比，丁酸梭菌治疗组的Ki-67阳性率显著降低（20.84±3.50vs38.38±4.25，P0.01）（图2B），凋亡细胞百分比显著增加（7.99±0.24vs1.81±0.12，P0.）（图2C）。这些结果均表明，丁酸梭菌显著抑制了肠肿瘤细胞的增殖并刺激了其凋亡。

图2丁酸梭菌抑制肠道肿瘤细胞的增殖并促进其凋亡

3、丁酸梭菌抑制Wnt/β-catenin信号通路

Wnt/β-catenin信号转导通路通常被认为是潜在的治疗靶标。与HFD-PBS小鼠相比，丁酸梭菌处理的小鼠的β-catenin表达偏低（28.98±1.55vs63.12±6.04，P0.05），CyclinD1的比例降低（27.73±1.79vs42.80±5.58，P0.05）（图3A、3B）。WesternBlot结果显示，与对照相比，丁酸梭菌处理的HCT细胞中β-catenin，CyclinD1和C-Myc的表达均降低（P0.）（图3C和3D）。因此，Wnt/β-catenin信号的下调可能是丁酸梭菌抗癌作用的关键机制。

图3丁酸梭菌抑制Wnt/β-catenin信号通路

4、丁酸梭菌改善了HFD诱导的肠道菌群失调

16S测序分析结果显示，HFD-CB组有个OTU，HFD-PBS组有个OTU，BD-PBS组有个OTU，三组样本有个共有OTU（图4A）。所有样本的肠道菌群中，Bacteroidetes、Firmicutes、Proteobacteria、Verru

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