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研究背景及目的:现有的研究表明,肠道菌群失调是结直肠癌发生和进展的关键因素。肠道菌群通过调节代谢产物,诱导炎症,影响免疫反应等多个方面改变宿主细胞的微环境,促进结直肠上皮细胞的转化和肿瘤细胞的增殖,加速肿瘤的进展。结直肠癌的治疗包括外科手术、放化疗、靶向治疗和免疫治疗等手段。但是,将近一半以上的患者终将出现肝、肺等远处转移。深刻解析肠道菌群与结直肠癌及其肝转移的关系,必将为研究结直肠癌的发生机制和开发针对微生物组的治疗方法提供新的机会。16SrDNA测序分析是肠道微生物组研究中最常用的方法,被用来帮助确定微生物群落和结直肠癌之间的相关性,这种非侵入性方法可提供与结直肠癌相关的肠道生态系统变化的重要信息。目前的研究主要是比较健康人群和结直肠癌患者粪便微生物组之间的差异,这些对比研究提示,尽管总体上存在相似的微生物群落,但可以识别出大量富集和大量缺失的微生物。本研究旨在比较健康人、结直肠癌未转移患者及结直肠癌肝转移患者的肠道细菌多样性,了解三类人群中肠道的优势菌群,推测可能与结直肠癌及肝转移发生发展相关的菌属;并从微生物的角度分析结直肠未转移癌患者和结直肠癌肝转移患者的肠道菌群结构,探讨结直肠癌未转移患者和结直肠肝转移患者可能存在的肠道菌群差异,进一步了解结直肠癌的发生发展机制,为将来的诊断和治疗提供新的思路。方法:1.获取健康人8位,结直肠癌未转移患者6位,结直肠肝转移患者6位的粪便菌群DNA后,利用保守区设计通用引物338F-806R进行PCR扩增并纯化,构建文库;2.使用Miseq测序得到的PEreads首先根据overlap关系进行拼接,同时对序列质量进行质控和过滤,区分样本后进行OTU（Operational taxonomic units）聚类分析和物种分类学分析,得到对应的物种信息和基于物种的丰度分布情况。3.基于OTU聚类分析结果,对OTU进行多种多样性指数分析,以及对测序深度检测;一方面,对Alpha多样性指数进行指数组间差异性检验和稀释曲线分析获得样品内物种丰富度和均匀度信息;另一方面,对样本组成分析获得物种Venn图、群落Bar图和Pie图及群落Heatmap图,得到不同样本间微生物组成的具体差异,并使用Kruskal-Wallis H test及Wilcoxon rank-sum test对差异进行显著性分析检验。结果:1.通过对比健康组、结直肠癌未转移组和结直肠癌肝转移组的Chao1、ACE、simpson和Shannon指数,发现与健康人相比,在物种丰度上,结直肠癌肝转移患者肠道微生物物种的数目更为丰富。2.健康人与结直肠癌未转移患者及结直肠癌肝转移患者的肠道菌群在门、纲、目、科、属水平上的优势菌群及其丰度存在差异,主要表现为:在门水平:Bacteroidetes、Proteobacteria、Verrucomicrobia、;纲水平:Bacteroidale、Gammaproteobacterla、Bacilli;目水平:Bacteroidales、Enterobacteriales、Lactobacillales;科水平:Bacteroidaceae、Enterobacteriaceae、Streptococcaceae、Akkermansiaceae;属水平:Bacteroides、Prevotella9、Faecalibacterium、Agathobacter、Escherichia—Shigella。3.结直肠癌未转移患者和结直肠癌肝转移患者的肠道优势菌群在门、纲、目、科、及属水平的丰度上存在着一定差异。结肠癌未转移患者属水平的优势菌群为:Bacteroides、EscherichiaShigella、Blautia、Klebsiella、Agathobacter;结直肠癌肝转移患者属水平的优势菌群为Bacteroides、Alistipes、EscherichiaShigella、Ruminococcus]gnavusgroup。结论:1.同健康人相比,结直肠癌肝转移患者肠道微生物物种的数目更为丰富。2.布劳特氏菌属在结直肠癌未转移患者中显著高于结直肠癌肝转移患者,另枝菌属在结直肠癌肝转移患者中显著高于结直肠癌未转移患者。