呂志堂， 許曉娜， 張怡君

(河北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 生命科學(xué)與綠色發(fā)展研究院 河北省微生物多樣性研究與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室，河北 保定 071002)

炎癥性腸病(inflammatory bowel disease, IBD)是慢性復(fù)發(fā)性炎癥，分為兩種主要的臨床表型：潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis, UC)和克羅恩病(Crohn′s disease, CD)，病因尚不明確。CD或UC患者隨疾病延長(zhǎng)，胃腸道和腸道外惡性腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)均顯著增加，尤其結(jié)直腸癌(colorectal cancer，CRC)是與IBD最相關(guān)的癌癥[1]。近年來(lái)，CRC發(fā)病率一直呈上升趨勢(shì)，在全球惡性腫瘤發(fā)病率中已上升至第三位(10.2%)，其死亡率居惡性腫瘤死因的第二位(9.2%)。在我國(guó)，CRC死亡率已位于惡性腫瘤死亡率的第五位，嚴(yán)重危害人類健康[2]。值得關(guān)注的是，在老年群體中，CRC的發(fā)病率有下降趨勢(shì)。而與之相反的是，年輕人CRC的發(fā)病率已接近20世紀(jì)90年代的2倍。CRC已成為全世界范圍內(nèi)嚴(yán)重的健康問(wèn)題，因?yàn)樗桥c癌癥相關(guān)的死亡率最高的疾病之一[3-4]。盡管已經(jīng)做出了各種努力，但是由于其復(fù)雜性，CRC的發(fā)展仍有待完全了解。長(zhǎng)期以來(lái)，人們普遍認(rèn)為飲食(高紅肉/低纖維)、肥胖、吸煙、飲酒和遺傳是CRC發(fā)生和發(fā)展的最重要的危險(xiǎn)因素[5]。最近的研究表明，CRC的發(fā)生、發(fā)展和腸道菌群之間有著顯著的聯(lián)系。CRC的飲食風(fēng)險(xiǎn)可能與腸道菌群失調(diào)及其代謝產(chǎn)物的代謝異常有關(guān)。越來(lái)越多的研究證明，腸道中的微生物菌群失調(diào)可能是CRC發(fā)生和發(fā)展的一個(gè)重要病因[6]?？茖W(xué)家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，大腸埃希菌(Escherichiacoli)、脆弱擬桿菌(Bacteroidesfragilis)、具核梭桿菌(Fusobacteriumnucleatum)和厭氧消化鏈球菌(Peptostreptococcusanaerobius)等都與CRC有關(guān)，它們通過(guò)釋放基因毒素、調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境或是刺激免疫細(xì)胞的免疫應(yīng)答等途徑參與CRC的發(fā)生與調(diào)控[7-9]。此外，研究表明，在幾種結(jié)腸炎和CRC動(dòng)物模型中，對(duì)某些細(xì)菌的治療可緩解癌細(xì)胞系中的炎癥反應(yīng)，并且口服長(zhǎng)雙歧桿菌(Bifidobacteriumlongum)、多發(fā)酵芽胞桿菌(Bacilluspolyfermenticus) 、干酪乳桿菌(Lactobacilluscasei)等有益細(xì)菌可防止結(jié)腸發(fā)病[10-12]。這些研究的結(jié)果表明，調(diào)節(jié)菌群可能是預(yù)防或治愈CRC的好策略。其中，脆弱擬桿菌極具代表性，不同類型的脆弱擬桿菌菌株在CRC發(fā)生、調(diào)控和防治中具有截然相反的作用。

1 脆弱擬桿菌的兩種類型與三種模式

擬桿菌屬(Bacteroides)的脆弱擬桿菌(Bacteroidesfragilis，BF)是擬桿菌門最常見的成員之一，這種共生革蘭陰性厭氧菌常見于健康人類腸道菌群，但也在口腔、上呼吸道和女性生殖道中發(fā)現(xiàn)，同時(shí)也是從腹瀉、腹膜炎、腹內(nèi)膿腫、敗血癥、炎癥性腸炎、腸道癌癥等的臨床病例中分離的最常見的腸道微生物[13]。

脆弱擬桿菌菌株可分為兩類:不含或不分泌脆弱擬桿菌毒素的非產(chǎn)腸毒素脆弱擬桿菌(nontoxigenicBacteroidesfragilis，NTBF)菌株；在其致病性島(pathogenicity island,PAI)中含有編碼脆弱擬桿菌毒素(Bacteroidesfragilistoxin，BFT)bft基因的產(chǎn)腸毒素脆弱擬桿菌(enterotoxigenicBacteroidesfragilis，ETBF)菌株[5]。ETBF屬于致病性菌株，研究表明定殖于腸道的ETBF與能量代謝障礙、腸道疾病以及其他疾病發(fā)生密切相關(guān)，如菌血病、炎癥性腸病、腹瀉、結(jié)腸直腸癌、腸易激綜合征等腸源性疾病等。但ETBF導(dǎo)致腸源性疾病的發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚，其在腸源性疾病中的作用還有待深入研究。相比之下，NTBF菌株通常被認(rèn)為是有益的共生菌，可能通過(guò)種間競(jìng)爭(zhēng)來(lái)對(duì)抗ETBF[14]。這些有益菌株通過(guò)釋放某些有利分子來(lái)促進(jìn)腸道健康，其中一種已被明確鑒定為多糖A(polysaccharide A, PSA)[15]。然而，NTBF如何將這些效應(yīng)分子傳遞給宿主細(xì)胞尚不清楚。

ETBF的bft基因位于致病島(PAI)上。 PAI從側(cè)翼區(qū)域進(jìn)入細(xì)菌的染色體(接合型轉(zhuǎn)座子CTn86)。NTBF菌株不具有PAI，但是某些菌株側(cè)翼區(qū)域的存在使PAI從ETBF傳遞到NTBF菌株[16-17]?；诖思僭O(shè)，可以將BF分為三種模式(pattern)。將具有bft基因的ETBF定義為模式I，將非毒素NTBF定義為模式II和III，其中，模式II定義為無(wú)PAI區(qū)域和側(cè)翼區(qū)域的菌株，模式III定義為無(wú)致病島區(qū)域但具有側(cè)翼區(qū)域的菌株[18]。

2 脆弱擬桿菌與炎癥性腸病、結(jié)直腸癌

2.1 炎癥性腸病、結(jié)直腸癌與腸道菌群

CRC發(fā)生的主要觸發(fā)因素通常是菌群紊亂導(dǎo)致的腸道中的慢性炎癥，例如IBD[19-20]。大約一半的IBD患者會(huì)發(fā)展為CRC[21]，但慢性IBD如何導(dǎo)致CRC發(fā)生的機(jī)制尚不完全清楚。

盡管尚未完全了解其病因和發(fā)病機(jī)制，但與IBD相關(guān)的遺傳多態(tài)性表明，針對(duì)腸道菌群失衡的異常免疫反應(yīng)是疾病發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵機(jī)制[22-23]。國(guó)外大量研究表明，IBD患者腸道菌群生物多樣性降低，厚壁菌門(Firmicutes)幾個(gè)分類單元的豐度降低以及γ-變形桿菌綱(γ-Proteobacteria)的豐度增加[23-27]。Sha等[28]對(duì)確診的IBD患者腸道優(yōu)勢(shì)菌群進(jìn)行DGGE檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：與健康對(duì)照者相比，BF在活動(dòng)期UC 和CD 患者糞便中豐度均偏低。南方醫(yī)科大學(xué)陳燁和周宏偉團(tuán)隊(duì)通過(guò)將一系列中國(guó)IBD患者的糞便微生物群與兩個(gè)西方IBD人群(PRISM和RISK)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行薈萃分析，發(fā)現(xiàn)IBD中腸道微生物的變化模式在中國(guó)人和西方人中相似。放線菌門(Actinobacteria)和變形菌門(腸桿菌科Enterobacteriaceae)豐度的相對(duì)增加以及厚壁菌門(梭菌目Clostridiales)豐度的相對(duì)降低與IBD嚴(yán)重程度密切相關(guān)(P<0.05)。他們基于腸道菌群開發(fā)出一套預(yù)測(cè)模型用于IBD診斷，克羅恩病及潰瘍性結(jié)腸炎的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率分別為87.5%及79.1%[29]。

ETBF在兒童和成人中引起急性炎癥性腹瀉病、CRC等，但也無(wú)癥狀地定殖在20%至35%成人腸道中[18]。早期采用分離培養(yǎng)技術(shù)發(fā)現(xiàn)CRC 患者糞便中BF 的檢出率高于正常人群，提示BF 可能在CRC的形成過(guò)程中發(fā)揮作用。多項(xiàng)研究證明，與沒有結(jié)腸癌的對(duì)照組相比，患有結(jié)腸癌的個(gè)體有更高的ETBF定殖率[30-31]。CRC患者腸道菌群中3種BF模式菌株豐度為模式I>模式III>模式II，而健康人群腸道菌群中3種BF模式菌株豐度為模式II>模式III>模式I[32]。

ETBF是最常見的致癌細(xì)菌，也是CRC發(fā)生的主要環(huán)境因素之一，這一觀點(diǎn)已經(jīng)逐漸被廣泛接受[34-35]。

2.2 ETBF促進(jìn)炎癥性腸病發(fā)生進(jìn)而促進(jìn)CRC發(fā)生

2.2.1 ETBF在IBD和CRC患者腸道富集 Sears等[18]首次將ETBF定義為人類的炎癥性腸道病原體。ETBF的bft基因編碼的脆弱擬桿菌毒素BFT為一種20 kD的分泌蛋白，該毒素是一種鋅依賴性金屬蛋白酶，具有3個(gè)同種型BFT-1、BFT-2和BFT-3，可導(dǎo)致脫氧核糖核酸損傷[35-36]。

Prindiville等[37]最早發(fā)現(xiàn)了與無(wú)炎癥性腸病的對(duì)照患者相比，bft基因在IBD患者中明顯更常見，這提高了ETBF可能引發(fā)IBD發(fā)作或復(fù)發(fā)的可能性。解玲玲等[38]通過(guò)熒光定量PCR分析發(fā)現(xiàn)，直腸腺瘤患者結(jié)腸黏膜中細(xì)菌總數(shù)明顯少于健康人群，但ETBF含量明顯高于健康人群。

小鼠實(shí)驗(yàn)表明，盡管ETBF和 NTBF都長(zhǎng)期定居在小鼠中，但只有ETBF會(huì)觸發(fā)結(jié)腸炎，并在多發(fā)性腸腫瘤(Min)小鼠中強(qiáng)烈誘導(dǎo)結(jié)腸腫瘤。Rhee等發(fā)現(xiàn)野生型ETBF在SPF小鼠中誘導(dǎo)急性結(jié)腸炎，然后誘導(dǎo)持續(xù)性結(jié)腸炎，在野生型無(wú)菌小鼠中誘導(dǎo)快速致死性結(jié)腸炎[39]。因此假設(shè)定殖于人體的ETBF可以在人類中誘發(fā)持續(xù)的結(jié)腸炎，并誘導(dǎo)CRC發(fā)生。

Hajishengallis等[39]關(guān)于ETBF與管狀腺瘤、鋸齒狀息肉和低度發(fā)育不良的重要關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)支持ETBF在導(dǎo)致結(jié)直腸癌的遺傳中起著關(guān)鍵作用，與正常健康人群相比，CRC人群腸道中ETBF編碼的bft基因表達(dá)顯著增加[40-41]。

2.2.2 ETBF通過(guò)其分泌的BFT降解E-鈣粘蛋白促炎致癌 ETBF促炎、致癌的根本原因在于其編碼的毒素BFT。BFT在宿主結(jié)腸上皮細(xì)胞中誘導(dǎo)E-鈣粘蛋白的嚴(yán)重降解，導(dǎo)致多種炎癥細(xì)胞的滲透和黏膜上皮細(xì)胞層的破壞，影響腸上皮細(xì)胞通透性，破壞屏障功能并激活NF-κB信號(hào)通路誘導(dǎo)促炎基因表達(dá)[40,42-44]。例如E-鈣粘蛋白的胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域與核信號(hào)蛋白β-連環(huán)蛋白相關(guān)，E-鈣粘蛋白的丟失觸發(fā)β-連環(huán)蛋白核信號(hào)，胞質(zhì)溶膠中游離β-連環(huán)蛋白的積累可誘導(dǎo)癌基因c-myc表達(dá)和白細(xì)胞介素-8 (IL-8)產(chǎn)生[30,40]。β-連環(huán)蛋白在細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的，并且由某些腫瘤抑制因子維持，例如腺瘤息肉病大腸埃希菌蛋白(APC)[45]。APC的腫瘤抑制功能在于其適當(dāng)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)β-連環(huán)蛋白水平的能力。相比之下，游離β-連環(huán)蛋白在轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中并與T細(xì)胞因子/淋巴增強(qiáng)因子家族成員復(fù)合后，作為激活這些轉(zhuǎn)錄激活因子的信號(hào)分子發(fā)揮作用。這導(dǎo)致包括c-myc在內(nèi)的Tcf(T細(xì)胞因子)靶基因表達(dá)增加[30]。apc基因或編碼β-連環(huán)蛋白(提供對(duì)與APC蛋白結(jié)合的抵抗)的基因中的突變誘導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中游離β-連環(huán)蛋白的積累，這導(dǎo)致細(xì)胞核中癌基因的轉(zhuǎn)錄增加[45]。細(xì)胞質(zhì)中的另一個(gè)β-連環(huán)蛋白與E-鈣粘蛋白的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域相連。E-鈣粘蛋白也可以被認(rèn)為是一種腫瘤抑制因子，因?yàn)樗€(wěn)定了細(xì)胞內(nèi)β-連環(huán)蛋白的第二個(gè)庫(kù)[30]。Boleij等發(fā)現(xiàn)，體外BFT結(jié)合至特定結(jié)腸上皮受體激活Wnt和NF-κB信號(hào)通路，從而促進(jìn)細(xì)胞增殖、促炎性介質(zhì)上皮釋放并誘導(dǎo)DNA損傷；在多發(fā)性腸腫瘤(MinApc +/-)小鼠和患有CRC人類中，ETBF促進(jìn)IL-17依賴性致癌作用[46]。癌癥進(jìn)展是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，涉及到通過(guò)腫瘤微環(huán)境的多種分子和細(xì)胞因素的宿主腫瘤相互作用?？梢夿FT是一種致癌細(xì)菌毒素，通過(guò)降解腫瘤抑制E-鈣粘蛋白，觸發(fā)β-連環(huán)蛋白核信號(hào)和結(jié)腸上皮細(xì)胞增殖，通過(guò)調(diào)節(jié)黏膜免疫反應(yīng)和誘導(dǎo)上皮細(xì)胞變化在CRC的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮作用[47]。

2.2.3 ETBF通過(guò)上調(diào)ICAM-1基因?qū)е翴BD 炎癥細(xì)胞的初始募集和激活對(duì)于ETBF感染部位的細(xì)菌發(fā)病機(jī)制很重要[8]。Roh等[48]研究了ICAM-1對(duì)BFT刺激的誘導(dǎo)反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)暴露于BFT的內(nèi)皮細(xì)胞通過(guò)激活一個(gè)信號(hào)通路導(dǎo)致ICAM-1的上調(diào)，該信號(hào)通路包括AR、JNK、 MAPK、IκB激酶(IKK)和NF-κB，最終導(dǎo)致單核細(xì)胞黏附于內(nèi)皮細(xì)胞。證明了內(nèi)皮細(xì)胞暴露于BFT導(dǎo)致MAPK信號(hào)的快速激活。激活的MAPK通過(guò)IKK和NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)介導(dǎo)ICAM-1基因的表達(dá)。此外，信號(hào)傳導(dǎo)受AR活性調(diào)節(jié)，最終BFT會(huì)導(dǎo)致IBD的發(fā)生。

2.2.4 ETBF通過(guò)Stat3/Th17依賴性促炎致癌 人腸道共生細(xì)菌ETBF可通過(guò)Stat3/Th17依賴性途徑促進(jìn)炎癥誘導(dǎo)的CRC的發(fā)生[8,30,39]。Wu等[8]探索了ETBF誘導(dǎo)的結(jié)腸炎和癌變的潛在機(jī)制，發(fā)現(xiàn)ETBF持續(xù)地在Min小鼠體內(nèi)定殖，并快速、強(qiáng)烈地選擇性激活Stat3，而不產(chǎn)毒素的NTBF菌株定殖，既不誘導(dǎo)結(jié)腸炎也不誘導(dǎo)Stat3激活。ETBF誘導(dǎo)的結(jié)腸炎的特征是選擇性Th17應(yīng)答，結(jié)腸腫瘤形成顯著增加。Th17應(yīng)答直接導(dǎo)致ETBF誘導(dǎo)的腫瘤發(fā)生。這些結(jié)果揭示了一個(gè)由ETBF誘導(dǎo)的結(jié)腸癌發(fā)生的Stat3和Th17依賴性途徑，從而確定了適應(yīng)性免疫在CRC發(fā)病機(jī)制中的獨(dú)特作用。ETBF已被證明通過(guò)激活促炎性細(xì)胞因子和上調(diào)Wnt信號(hào)促進(jìn)結(jié)腸直腸腫瘤的發(fā)生，這些機(jī)制可能代表了結(jié)直腸癌發(fā)生的早期事件。

Hajishengallis等[39]、Yu等[49]特別提出，某些細(xì)菌，如ETBF，可作為“基石”或“驅(qū)動(dòng)”病原體，促進(jìn)建立營(yíng)養(yǎng)不良的微生物群落來(lái)誘導(dǎo)結(jié)直腸癌。O′Keefe[50]發(fā)現(xiàn)在apc缺陷小鼠中，這種BFT可導(dǎo)致白細(xì)胞介素17(IL-17)依賴性炎癥，并誘導(dǎo)遠(yuǎn)端結(jié)直腸癌的發(fā)展。因此，結(jié)腸上皮細(xì)胞在ETBF長(zhǎng)期定殖可能會(huì)增加結(jié)直腸癌的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.5 ETBF導(dǎo)致CRC的直接證據(jù) 上述研究表明，ETBF可能通過(guò)調(diào)節(jié)黏膜免疫反應(yīng)、誘導(dǎo)上皮細(xì)胞變化等途徑而在結(jié)直腸癌(CRC)的發(fā)生和發(fā)展中起作用，但均為非直接證據(jù)。香港中文大學(xué)的于君教授團(tuán)隊(duì)與第三軍醫(yī)大學(xué)的研究人員合作，給氧化偶氮甲烷(AOM)和抗生素處理過(guò)的小鼠分別移植CRC患者和健康人的糞便，結(jié)果顯示，移植了結(jié)直腸癌患者糞便的小鼠息肉發(fā)生率顯著高于移植健康糞便組，且息肉的數(shù)量也明顯更多。息肉的出現(xiàn)是AOM誘導(dǎo)的小鼠發(fā)生CRC的“必經(jīng)之路”及“癌前特征”。除了息肉外，CRC組小鼠有9只腸道都出現(xiàn)了明顯的炎癥，這也是CRC發(fā)生發(fā)展的主要致病因素。對(duì)小鼠糞便微生物群分析發(fā)現(xiàn)，移植了CRC患者糞便小鼠腸道中的微生物豐度相比移植健康人糞便組明顯下降，隨著時(shí)間的推移，在32周中，BF的數(shù)量逐漸增加，BF可以產(chǎn)生細(xì)菌毒素，激活多條與癌癥發(fā)生有關(guān)的信號(hào)通路，而普氏棲糞桿菌(Faecalibacteriumprausnitzii)等一些抗炎細(xì)菌則逐漸減少。該研究為腸道菌群如何影響CRC的發(fā)生和發(fā)展提供了新的“直接證據(jù)”[51]。

2.3 NTBF多種途徑抗腸道炎癥從而抑制CRC發(fā)生

為了解腸道細(xì)菌如何在人類健康和疾病狀況中發(fā)揮關(guān)鍵作用，科學(xué)家使用動(dòng)物模型進(jìn)行研究以揭示體內(nèi)微生物群的確定功能。通過(guò)此類研究，已經(jīng)確定了某些細(xì)菌抵抗腸道炎癥的保護(hù)機(jī)制，并認(rèn)識(shí)到了其重要性[10,52]，發(fā)現(xiàn)胃腸道中的微生物群可以調(diào)節(jié)宿主的新陳代謝，并塑造免疫系統(tǒng)以保護(hù)人體健康[53-54]。業(yè)已表明，人類優(yōu)勢(shì)共生菌BF可預(yù)防動(dòng)物的腸道炎性疾病，NTBF可以促進(jìn)免疫系統(tǒng)成熟、抑制異常炎癥和改變腸道微生物群落的結(jié)構(gòu)而對(duì)宿主健康有益[55-56]。

2.3.1 NTBF產(chǎn)生的PSA可以抑制腸道炎癥 NTBF產(chǎn)生的胞外多糖具有多個(gè)組分，其主要免疫成分是被稱為多糖A(PSA)的分子，后來(lái)被證明在每個(gè)重復(fù)亞基中均包含正電荷和負(fù)電荷。PSA是BF的免疫優(yōu)勢(shì)莢膜多糖，由數(shù)百個(gè)四糖重復(fù)單元組成，分子量約為110 kDa[57]。

Mazmanian 等[58]、Round等[59]發(fā)現(xiàn)BF可以保護(hù)動(dòng)物免受致病性共生細(xì)菌幽門螺桿菌(Helicobacterhepaticus)感染而患結(jié)腸炎，其原因在于BF可作為免疫激活劑激活調(diào)節(jié)性T-細(xì)胞，后者通過(guò)分泌白細(xì)胞介素-10(IL-10)達(dá)到有效抑制促炎因子白細(xì)胞介素-17(IL-17)的作用，從而抑制腸炎的發(fā)生。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在攜帶不表達(dá)免疫調(diào)節(jié)分子PSA的BF的動(dòng)物中，幽門螺桿菌定殖會(huì)導(dǎo)致疾病和結(jié)腸組織中促炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生；在CD4+CD45RbhighT細(xì)胞轉(zhuǎn)移或2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)誘導(dǎo)的小鼠模型中，BF可以通過(guò)誘導(dǎo)產(chǎn)生抗炎性細(xì)胞因子白介素10(IL-10)來(lái)防止結(jié)腸炎的發(fā)展。Chu等[60]也發(fā)現(xiàn)NTBF分泌的PSA可以誘導(dǎo)T調(diào)節(jié)性白細(xì)胞表達(dá)IL-10，并以NOD2和ATG16L1依賴性方式保護(hù)黏液免受結(jié)腸炎的侵害。說(shuō)明PSA是BF在腸道組織中誘導(dǎo)抗炎免疫反應(yīng)，從而成為預(yù)防腸道炎癥性疾病的關(guān)鍵[61]。

用純化的PSA進(jìn)行的一些研究，也證明了PSA可以抑制腸道免疫細(xì)胞IL-17的產(chǎn)生[58-59]，誘導(dǎo)CD4+T細(xì)胞的增殖和活化。從用PSA免疫的動(dòng)物中分離出的CD4+T細(xì)胞上調(diào)了T細(xì)胞活化細(xì)胞因子IL-2的表達(dá)，并且在體外實(shí)驗(yàn)中純化的PSA誘導(dǎo)了在抗原呈遞細(xì)胞(APC)存在下培養(yǎng)的CD4+T細(xì)胞的增殖[62]。Tzianabos等[63]發(fā)現(xiàn)，脾細(xì)胞制劑中CD4+T細(xì)胞的耗竭導(dǎo)致PSA誘導(dǎo)的增殖喪失，PSA誘導(dǎo)了人CD4+T細(xì)胞的增殖和活化，但沒有誘導(dǎo)CD8+T細(xì)胞的增殖和活化，這一觀察結(jié)果進(jìn)一步表明PSA作用僅涉及特定的T細(xì)胞群體。B細(xì)胞本身就是APC，在受到常規(guī)多糖的適當(dāng)刺激后會(huì)增殖。PSA介導(dǎo)的CD4+T細(xì)胞活化需要APC，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)人們?nèi)胬斫釶SA生物學(xué)功能產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，并最終闡明了為什么共生細(xì)菌可能已進(jìn)化出誘導(dǎo)保護(hù)性T-細(xì)胞反應(yīng)的能力[61]。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，BF產(chǎn)生的PSA通過(guò)激活Toll樣受體2 (TLR2)信號(hào)傳導(dǎo)賦予其有益功能，有助于宿主免疫系統(tǒng)正確識(shí)別致病菌和非致病菌，并通過(guò)誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞產(chǎn)生IL-10來(lái)限制病理性炎癥[64-65]。這些研究充分表明，BF的抗炎作用對(duì)于預(yù)防IBD等腸道炎癥很重要，該作用與其產(chǎn)生的PSA密切相關(guān)。

2.3.2 NTBF產(chǎn)生的對(duì)CRC的調(diào)節(jié)作用 腸道菌群失調(diào)是IBD和CRC的關(guān)鍵因素，而慢性IBD是CRC發(fā)生的最重要原因。為確定BF是否調(diào)節(jié)CRC，科學(xué)家采用乙氧基甲烷(AOM)/右旋葡聚糖硫酸鈉(DSS)誘導(dǎo)的動(dòng)物模型進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)用BF可改善乙氧基甲烷/右旋糖酐硫酸鈉引起的無(wú)菌小鼠的結(jié)腸炎相關(guān)CRC[66]；證明了BF通過(guò)部分抑制IL-1β和C-C趨化因子受體5(CCR5)的表達(dá)阻止了急性DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎的發(fā)展[67]。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)BF的PSA在由AOM/DSS誘導(dǎo)的動(dòng)物模型中抑制了與結(jié)腸炎相關(guān)的CRC的發(fā)展，并且其對(duì)CRC發(fā)生的有益作用主要由TLR2信號(hào)決定[67-68]。

智發(fā)朝等[69]發(fā)現(xiàn)BF在體內(nèi)可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抗腫瘤效應(yīng)，抑制腫瘤生長(zhǎng)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡，延長(zhǎng)生存期。BF可以有效預(yù)防CRC的發(fā)生，NTBF安全沒有毒副作用，治療效果強(qiáng)。研究結(jié)果表明，BTBF及其產(chǎn)生的PSA可以成為治療CRC藥物的新候選者，具有研發(fā)食品、保健品和藥物的光明前景。

3 展 望

正常情況下，大部分腸道微生物與宿主是互利共生的，起到保護(hù)宿主腸上皮細(xì)胞DNA、提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等作用。健康的腸道微生物能促進(jìn)腸道內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，并能抑制腸道癌癥[70]。當(dāng)人體腸道微生物的組成受到體外環(huán)境、飲食習(xí)慣、身體疾病等的影響而失去平衡時(shí)，會(huì)對(duì)人體的健康產(chǎn)生不良影響。ETBF作為致病性菌株，產(chǎn)生的BFT降解E-鈣粘蛋白，通過(guò)上調(diào)ICAM-1基因、激活Stat3/Th17途徑促進(jìn)腸道炎癥，并導(dǎo)致CRC發(fā)生。而NTBF及其產(chǎn)生的PSA對(duì)于維持腸道健康、預(yù)防和治療包括IBD在內(nèi)的腸道炎癥及CRC具有較大潛力，可以作為有開發(fā)價(jià)值的益生菌(或產(chǎn)物)來(lái)治療腸源性疾病，并且可以用于制備預(yù)防和治療腸源性疾病的藥物、食品、保健品等。

但是，ETBF導(dǎo)致腸源性疾病的發(fā)病機(jī)制并沒有完全清楚，還有待深入研究； NTBF模式III菌株具有轉(zhuǎn)化為ETBF的風(fēng)險(xiǎn)，在BTBF作為益生菌開發(fā)時(shí)僅考慮沒有bft基因是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有模式II菌株才是最安全的。