结直肠癌患者肠道菌群研究及pks~+大肠杆菌致结直肠癌机理初探

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:superyoumyhao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)是全球罹患人数最多的三大癌症之一,对世界人民的健康造成相当大的危害。肠道微生物作为人体最庞大、最复杂的微生态系统,对人体健康有着深远的影响。正常生理状态下,肠道微生物处于动态平衡状态,但是这种平衡易受饮食、生活习惯、疾病、环境等因素影响,一旦这种平衡被打破,就会引起肠道微生物紊乱,进而造成CRC等相关疾病的发生,但其发病规律仍有待研究。CRC筛查可以通过在恶性转化之前,或早期检测和治疗CRC之前确定癌前病变来减少CRC的发生和死亡,然而,目前的早期筛查手段在提高CRC患者无病生存率方面进展甚微。结肠镜检查具有侵袭性,不被广泛接受;基于大便的无创筛查试验对大肠腺瘤的检测灵敏度较低,尤其是对早期腺瘤的筛查。因此,对早期CRC的筛查率依然很低,从而使得CRC的发生率和死亡率依然居高不下,所以一种对CRC早期和高风险腺瘤都敏感的非侵入性且经济的筛查手段有待探索。近年来,含有pks基因簇的基因毒性大肠杆菌(pks~+Escherichia coli,pks~+E.coli)因其在CRC的发生中发挥潜在作用而备受关注,但pks~+E.coli致CRC的机理尚不明确。本课题旨在研究CRC患者肠道菌群结构和术前术后的菌群变化规律,从中分离培养病原菌,并筛选pks~+E.coli作用于CRC小鼠以验证其对CRC发生发展的影响,为CRC早期诊断与手术预后提供研究依据。主要研究内容和实验结果如下:选取16位CRC患者,采集其手术前后的粪便,手术中的癌症组织和癌旁组织,分析其菌群组成及变化规律。从OTU数目、Chao1指数、ACE指数、Shannon指数和Simpson指数来看,患者与患者之间细菌多样性差异较大,部分患者多样性指数很低,手术后患者粪便中细菌多样性增加,癌旁组织中的多样性指数比较高,但是术前、术后粪便和癌症组织、距癌症2 cm、5 cm、10 cm癌旁组织样品的多样性指数的平均数没有明显差异。比较所有患者手术前后细菌群落结构,手术后粪便样品多样性高于手术前,手术后Enterobacteriacea和Ruminococcaceae的细菌丰度下降。比较所有患者癌症组织和癌旁组织中的细菌群落结构,发现在门的水平上没有显著差异;从属的水平来看,癌症组织和癌旁组织细菌群落组成存在差异,Acinetobacter、Pseudomonas和Sphingomonas等致病菌在癌旁组织中的比例较癌症组织低,且其含量随着与癌症组织的距离增大而减少。基于OTU的系统发育分析表明:样品中主要的细菌类别是E.coli,很多OTU的分类信息是公认的且会造成多器官感染的致病菌或条件致病菌。说明患者之间肠道微生物个体差异较大,不同患者具有各自特异性的肠道微生物;手术后患者肠道细菌组成与手术前有较大差异,癌症组织和癌旁组织细菌组成存在差异;CRC患者肠道中主要是致病菌和条件致病菌,与健康人的肠道菌群差异较大,因此防止CRC患者感染仍然非常重要。通过有氧培养从CRC患者癌症组织中分离培养到Enterobacteriaceae和Enterococcaceae的33株细菌,包括21株E.coli,9株Klebsiella pneumoniae,1株Klebsiella quasipneumoniae,2株Enterococcus faecalis。联合使用轻便型气密隔离手套操作箱、厌氧产气袋、密封培养罐、密封培养袋等简易器材制备无氧环境,分离培养到Enterobacteriaceae、Enterococcaceae和Streptococcaceae的28株细菌,包括12株E.coli,10株K.pneumoniae,1株K.quasipneumoniae,2株E.faecalis,3株Streptococcus anginosus。使用pks基因组岛检测引物clb Q、clb A、clb B对本实验从CRC癌症组织中分离的21株好氧E.coli、12株厌氧E.coli和2017年实验组从CRC患者粪便中分离的19株好氧E.coli进行PCR扩增,筛选出厌氧菌株crc2-6和好氧菌株CRC3-6为pks~+E.coli菌株。通过一次性腹腔注射氧化偶氮甲烷(Azoxymethane,AOM),并联合葡聚糖硫酸钠(Dextran sulfate sodium,DSS)三循环饲喂,构建基于结肠炎的CRC小鼠模型。建模过程中,给实验组小鼠灌喂pks~+E.coli crc2-6活菌菌悬液,对照组灌喂生理盐水。与对照组相比,crc2-6处理的实验组小鼠肠道炎症加重,结直肠肠壁增厚,肠粘膜还出现非常明显的皱缩,小鼠体重明显下降,存活率降低,肠道病症加重。组织病理学检查结果也显示,crc2-6处理后小鼠癌变进度加快,癌变细胞数量明显增多,Ki-67和PCNA阳性细胞检出率显著升高。表明pks~+E.coli crc2-6菌株在一定程度上会促进结直肠炎症,进而促进CRC的发生发展。
其他文献
随着石油等化石燃料的日益枯竭以及人们环境保护意识的提升,作为可再生生物质能源的第二代燃料乙醇能源逐渐被人们所认可。与第一代燃料乙醇生产相比,第二代工业乙醇以各种农
砷是一种对人体有害的类金属,常通过水、土壤等进入食物链威胁人体健康,我国土壤砷污染问题严重,研究对土壤砷污染的修复尤为重要。当前对砷的修复技术中电动修复具有修复时间短、效果好、耗费低、可原位修复等优势,适用于稻田土砷污染修复,电动修复技术往往需要与其他技术联合运用,其中微生物联合电动修复技术具有绿色环保的优势,适合运用于稻田土壤的砷污染修复。鉴于此,本文以单独电动修复实验组为对照组,将营养元素的添
随着社会经济全球化的发展与“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”倡议的提出,越来越多的企业开始着眼于国际市场。企业加快国际化进程的步伐,积极开拓海外市场,提高国际化水平,这是提升我国企业竞争力和绩效的重要途径。20世纪中后期以来,以信息技术为基础的信息化、数字化和智能化正在引发新一轮的科技革命,同时习近平总书记强调“信息化为中华民族带来了千载难逢的机遇”,因此企业在国际化的发展进程中,离不开
随着科学技术的高速发展和现代化工业生产的普及,旋转机械正朝着复杂化、大型化、高速化和自动化的方向发展,这对设备的安全运行提出了更高的要求。滚动轴承是旋转机械中最为常用的部件之一,与机械系统的平稳可靠运行有直接关系。对滚动轴承故障诊断方法进行研究,能够有效避免生产事故的发生,同时具有重要的经济意义、学术意义和工程价值。本文在对信号分析方法、特征提取和智能故障诊断研究现状进行论述的基础上,由振动信号的
灌溉是设施土壤水分的主要来源,也是影响土壤结构稳定性的重要因子。本研究以6年膜下滴灌试验地为试验平台,设置了3个灌水控制下限,其土壤水吸力值分别为20、30及40 kPa(分别
微丝结合蛋白villin(VLN)属于凝溶胶蛋白超家族的一员,微丝的动态变化与植物根毛细胞的生长发育有密切关系。微丝解聚会引起根毛长度增加,还会引起根毛的膨胀。微丝不仅可以调
在加快生态文明体制改革,建设美丽中国的新时代背景下,建设人与自然和谐共生的现代化社会意义重大。未利用地作为重要的耕地后备资源,在解决粮食问题、缓解土地供需矛盾的同
今日,随着人们生活水平的提高,购物中心作为一类较新型的购物模式,进入了快速发展的时代,尤其在大城市发展日益昌盛。因此,研究购物中心的公共空间组织与消费者使用行为之间
本文利用非自耗电弧炉熔炼法,并在马弗炉中进行高温真空固态反应,制备出 CuIni-xRxTe2(R=Eu、Sm)、Cu2ZnSnSe4、Cu2Zn1-xCexSnTe4 体系半导体化合物。通过X射线衍射仪、扫描
金属基复合材料因为制备方便简洁,同时具有较优异的综合力学性能,受到广泛关注。以往研究中比较常见的增强相为陶瓷或者非晶相,然而陶瓷增强相与金属基体热膨胀系数差异较大,非晶在高温或者大变形下容易发生晶化,这些都显著降低了金属基复合材料的增强效果。本文是在课题组前期研究Al Co Cr Fe Ni增强Al、Cu基复合材料的基础上,发现这类高熵合金在较高温度下容易与基体发生互扩散,导致部分BCC结构高熵合