结直肠癌是我国最常见的恶性肿瘤,近年来其发病率呈上升趋势。针对病因采取有效措施可望明显降低其发病率和疾病负担。然而,结直肠癌的病因远未得到阐明。大量研究结果表明,结直肠癌发病是环境因素和遗传因素综合作用的结果,肠道菌群、饮食结构等环境因素在结直肠癌的发生中具有重要作用。既往研究表明,维生素D作为人体必需的营养素可能是结直肠癌的保护因素,但研究结果不完全一致。目前研究认为,结直肠癌是肠道菌群相关性疾病。肠道菌群可能在饮食与结直肠癌关系中起到媒介作用。初步研究结果表明,饮食结构可能明显影响肠道微生态的结构和功能,从而影响结直肠肿瘤的发病风险。综上所述,我们推测:肠道菌群可能是影响维生素D与结直肠癌关系的重要因素。所以,本课题开展以下研究以验证上述研究假设。一、目的探讨肠道菌群多样性在维生素D与结直肠癌关系中的作用。二、方法采用Elisa试剂盒测定两组人群的血浆25-羟维生素D浓度;免疫组化方法检测结直肠癌人群病变切除组织及癌旁组织标本的维生素D受体表达情况;两组人群粪便标本的细菌16S r DNA V3-V4区高通量测序,以评价肠道菌群结构。采用病例对照研究资料分析方法,对两组人群血浆25-羟维生素D水平进行比较,同时,按照病变部位(近端结肠、远端结肠)、肠道菌群结构(丰度和多样性水平)及进行分层分析。采用病例-病例-对照研究资料分析方法,探讨维生素D受体表达、肠道菌群结构与结直肠癌发病关系。综合上述分析结果,探讨和验证25-羟维生素D与结直肠癌发病关系。单因素使用t检验或χ2检验,在此基础上采用logisitic回归分析。三、结果(一)维生素D与结直肠癌关系1、结直肠癌组及健康对照组血浆25-羟维生素D水平比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.213)。多因素结果显示在控制血sTNFR2、内毒素、蔬菜、水果摄入、红肉摄入、大蒜摄入、腌制食品摄入等因素后,与最低等级的血浆25-羟维生素D水平(≤12.42 ng/m L)相比高血浆25-羟维生素D水平(≥15.75 ng/m L)和中等血浆25-羟维生素D水平(12.42-15.75ng/m L)的相对危险度(95%CI)分别为1.09(0.48,2.48)和0.73(0.30,1.76),说明血浆25-羟维生素D与结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。2、近端结直肠癌组及健康对照组血浆25-羟维生素D水平比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.603)。多因素结果显示在控制血sTNFR2、内毒素、蔬菜、水果摄入、吸烟和年龄等因素后,与最低等级的血浆25-羟维生素D水平(≤12.42 ng/m L)相比高血浆25-羟维生素D水平(≥15.75 ng/m L)和中等血浆25-羟维生素D水平(12.42-15.75ng/m L)的相对危险度(95%CI)分别为1.09(0.48,2.48)和0.73(0.30,1.76),说明血浆25-羟维生素D与近端结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。3、远端结直肠癌组及健康对照组血浆25-羟维生素D水平比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.170)。多因素结果显示在控制血sTNFR2、内毒素、蔬菜、水果摄入、吸烟和腌制食品等因素后,与最低等级的血浆25-羟维生素D水平(≤12.42 ng/m L)相比高血浆25-羟维生素D水平(≥15.75 ng/m L)和中等血浆25-羟维生素D水平(12.42-15.75ng/m L)的相对危险度(95%CI)分别为1.14(0.48,2.88)和0.62(0.23,1.66),说明血浆25-羟维生素D与远端结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。(二)肠道菌群丰度指数在维生素D与结直肠癌关系中的作用1、菌群丰度指数Chao、维生素D与结直肠癌关系(1)菌群低丰度(Chao≤306)的结直肠癌组和菌群低丰度(Chao≤306)健康对照组血浆25-羟维生素D比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.214)。多因素结果显示在控制血sTNFR2、内毒素、蔬菜、水果摄入、红肉摄入、饮茶等因素后,与最低等级的血浆25-羟维生素D水平(≤12.42 ng/m L)相比高血浆25-羟维生素D水平(≥15.75 ng/m L)和中等血浆25-羟维生素D水平(12.42-15.75ng/m L)的相对危险度(95%CI)分别为2.32(0.74,7.28)和0.62(0.19,2.04),说明血浆25-羟维生素D与菌群低丰度(Chao≤306)的结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。(2)菌群高丰度(Chao>306)的结直肠癌组和菌群高丰度(Chao>306)健康对照组血浆25-羟维生素D比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.665)。多因素结果显示在控制血sTNFR2、内毒素、蔬菜、水果摄入、饮茶、吸烟和年龄等因素后,与最低等级的血浆25-羟维生素D水平(≤12.42 ng/m L)相比高血浆25-羟维生素D水平(≥15.75 ng/m L)和中等血浆25-羟维生素D水平(12.42-15.75ng/m L)的相对危险度(95%CI)分别为0.38(0.08,1.75)和0.88(0.20,3.90),说明血浆25-羟维生素D与菌群高丰度(Chao>306)的结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。2、菌群丰度指数Ace、维生素D与结直肠癌关系(1)菌群低丰度(Ace≤312)的结直肠癌组和菌群低丰度(Ace≤312)健康对照组血浆25-羟维生素D比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.223)。多因素结果显示在控制血sTNFR2、内毒素、蔬菜、水果摄入、红肉摄入、饮茶等因素后,与最低等级的血浆25-羟维生素D水平(≤12.42 ng/m L)相比高血浆25-羟维生素D水平(≥15.75 ng/m L)和中等血浆25-羟维生素D水平(12.42-15.75ng/m L)的相对危险度(95%CI)分别为1.58(0.45,5.55)和0.69(0.18,2.66),说明血浆25-羟维生素D与菌群低丰度(Ace≤312)的结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。(2)菌群高丰度(Ace>312)的结直肠癌组和菌群高丰度(Ace>312)健康对照组血浆25-羟维生素D比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.423)。多因素结果显示在控制血sTNFR2、内毒素、蔬菜、水果摄入、饮茶、吸烟和年龄等因素后,与最低等级的血浆25-羟维生素D水平(≤12.42 ng/m L)相比高血浆25-羟维生素D水平(≥15.75 ng/m L)和中等血浆25-羟维生素D水平(12.42-15.75ng/m L)的相对危险度(95%CI)分别为0.43(0.12,1.53)和0.76(0.22,2.69),说明血浆25-羟维生素D与菌群高丰度(Ace>312)的结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。结合Chao指数及Ace指数发现,血浆25-羟维生素D水平与结直肠癌的发生并无相关性,并且其关系并不受菌群丰度高低的影响。(三)肠道菌群多样性在维生素D与及结直肠癌关系中的作用1、菌群多样性指数shannon、维生素D与结直肠癌关系(1)菌群低多样性(shannon≤3.17)的结直肠癌组和菌群低多样性(shannon≤3.17)健康对照组血浆25-羟维生素D比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.622)。多因素结果显示在控制血sTNFR2、内毒素、大蒜、蔬菜摄入、蛋类摄入因素后,与最低等级的血浆25-羟维生素D水平(≤12.42 ng/m L)相比高血浆25-羟维生素D水平(≥15.75 ng/m L)和中等血浆25-羟维生素D水平(12.42-15.75ng/m L)的相对危险度(95%CI)分别为1.59(0.46,5.53)和0.64(0.18,2.26),说明血浆25-羟维生素D与菌群低多样性(shannon≤3.17)的结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。(2)菌群高多样性(shannon>3.17)的结直肠癌组和菌群高多样性(shannon>3.17)健康对照组血浆25-羟维生素D比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.296)。多因素结果显示在控制血sTNFR2、内毒素、大蒜、蔬菜摄入、蛋类摄入因素后,与最低等级的血浆25-羟维生素D水平(≤12.42 ng/m L)相比高血浆25-羟维生素D水平(≥15.75 ng/m L)和中等血浆25-羟维生素D水平(12.42-15.75ng/m L)的相对危险度(95%CI)分别为0.39(0.09,1.75)和0.85(0.20,3.70),说明血浆25-羟维生素D与菌群高多样性(shannon>3.17)结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。2、菌群多样性指数simpson、维生素D与结直肠癌关系(1)菌群低多样性(simpson>0.089)的结直肠癌组和菌群低多样性(simpson>0.089)健康对照组血浆25-羟维生素D比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.412)。多因素结果显示在控制血sTNFR2、内毒素、大蒜、蛋类摄入因素后,与最低等级的血浆25-羟维生素D水平(≤12.42 ng/m L)相比高血浆25-羟维生素D水平(≥15.75 ng/m L)和中等血浆25-羟维生素D水平(12.42-15.75ng/m L)的相对危险度(95%CI)分别为1.22(0.41,3.62)和0.46(0.15,1.38),说明血浆25-羟维生素D与菌群低多样性(simpson>0.089)的结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。(2)菌群性高多样性(simpson≤0.089)的结直肠癌组和菌群高多样性(simpson≤0.089)健康对照组血浆25-羟维生素D比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.242)。多因素结果显示在控制血sTNFR2、内毒素、大蒜、蔬菜摄入、蛋类摄入因素后,与最低等级的血浆25-羟维生素D水平(≤12.42 ng/m L)相比高血浆25-羟维生素D水平(≥15.75 ng/m L)和中等血浆25-羟维生素D水平(12.42-15.75ng/m L)的相对危险度(95%CI)分别为0.65(0.16,2.70)和1.60(0.37,6.92),说明血浆25-羟维生素D与菌群性高多样性(simpson≤0.089)的结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。结合菌群多样性指数simpson和simpson发现,血浆25-羟维生素D水平与结直肠癌的发生并无相关性,并且其关系并不受菌群多样性高低的影响。(四)肠道菌群Alpha多样性在维生素D与结直肠肿瘤关系中的作用1、菌群低Alpha多样性、维生素D与结直肠癌关系(1)菌群低Alpha多样性的结直肠癌组和菌群低Alpha多样性健康对照组血浆25-羟维生素D比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.280)。多因素结果显示在控制血sTNFR2、内毒素、蔬菜摄入、水果摄入、红肉摄入因素后,与最低等级的血浆25-羟维生素D水平(≤12.42 ng/m L)相比高血浆25-羟维生素D水平(≥15.75 ng/m L)和中等血浆25-羟维生素D水平(12.42-15.75ng/m L)的相对危险度(95%CI)分别为1.11(0.31,4.04)和0.46(0.11,1.94),说明血浆25-羟维生素D与菌群低Alpha多样性的结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。(2)菌群低Alpha多样性且VDR受体低表达的结直肠癌组和菌群低Alpha多样性健康对照组血浆25-羟维生素D比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.405)。多因素结果显示在控制血sTNFR2、内毒素、蔬菜摄入、体力劳动情况等因素后,与最低等级的血浆25-羟维生素D水平(≤12.42 ng/m L)相比高血浆25-羟维生素D水平(≥15.75 ng/m L)和中等血浆25-羟维生素D水平(12.42-15.75ng/m L)的相对危险度(95%CI)分别为0.85(0.60,6.35)和1.94(0.25,2.89),说明血浆25-羟维生素D与菌群低Alpha多样性且VDR受体低表达的结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。(3)菌群低Alpha多样性且VDR受体高表达的结直肠癌组和菌群低Alpha多样性健康对照组血浆25-羟维生素D比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.196)。多因素结果显示在控制血sTNFR2、内毒素、水果摄入、腌制食品摄入等因素后,与最低等级的血浆25-羟维生素D水平(≤12.42 ng/m L)相比高血浆25-羟维生素D水平(≥15.75 ng/m L)和中等血浆25-羟维生素D水平(12.42-15.75ng/m L)的相对危险度(95%CI)分别为1.64(0.11,3.77)和0.63(0.21,12.73),说明血浆25-羟维生素D与菌群低Alpha多样性且VDR受体高表达的结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。2、菌群高Alpha多样性、维生素D与结直肠癌关系(1)菌群高Alpha多样性的结直肠癌组和菌群高Alpha多样性健康对照组血浆25-羟维生素D比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.766)。多因素结果显示在控制血sTNFR2、内毒素、蔬菜摄入、水果摄入、红肉摄入因素后,与最低等级的血浆25-羟维生素D水平(≤12.42 ng/m L)相比高血浆25-羟维生素D水平(≥15.75 ng/m L)和中等血浆25-羟维生素D水平(12.42-15.75ng/m L)的相对危险度(95%CI)分别为1.74(0.69,4.41)和0.76(0.29,1.96),说明血浆25-羟维生素D与菌群高Alpha多样性的结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。(2)菌群高Alpha多样性且VDR受体低表达的结直肠癌组和菌群高Alpha多样性健康对照组血浆25-羟维生素D比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.977)。因单因素结果P值过高,进行多因素回归也不能改变这种不相关性,血浆25-羟维生素D与菌群高Alpha多样性且VDR受体低表达的结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。(3)菌群高Alpha多样性且VDR受体高表达的结直肠癌组和菌群高Alpha多样性健康对照组血浆25-羟维生素D比较单因素分析结果显示,两组血浆25-羟维生素D水平无显著差异(P=0.536)。多因素结果显示在控制血sTNFR2、内毒素、水果摄入、腌制食品摄入等因素后,与最低等级的血浆25-羟维生素D水平(≤12.42 ng/m L)相比高血浆25-羟维生素D水平(≥15.75 ng/m L)和中等血浆25-羟维生素D水平(12.42-15.75ng/m L)的相对危险度(95%CI)分别为2.75(0.44,17.30)和1.93(0.13,29.10),说明血浆25-羟维生素D与菌群高Alpha多样性且VDR受体高表达的结直肠癌无统计学联系(P>0.05)。由此可见,血浆25-羟维生素D水平与结直肠癌的发生并无相关性,并且其关系并不受菌群Alpha多样性及维生素D受体表达高低的影响。四、结论血浆25-羟维生素D与结直肠癌不存在相关关系,并且不受结直肠癌发病部位、肠道菌群多样性特征及维生素D受体表达情况的影响。