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目的：结直肠癌(colorectal cancer，CRC)属全球第三大恶性肿瘤，是导致癌症相关死亡的主要原因之一。最新的流行病学调查显示：结肠癌的发生与环境因素(如生活方式、饮食等)密切相关。动物实验表明：高脂饮食喂养能引发小鼠肠道屏障功能损害、诱导慢性肠道炎症、促进结肠癌的发生发展。富含脂肪的西方饮食结构，能明显增加结肠癌的发病率，这也是东西方结肠癌发病率存在明显差异的主要原因。随着经济和社会的发展，我国人民饮食结构由传统的高膳食纤维饮食逐渐向西方饮食转变，结肠癌的发病率逐年增高，给社会带来极大的负担。因而，寻找结肠癌的相关发病机制及防治手段迫在眉睫。
高脂饮食诱导的肠道菌群紊乱，是结肠癌发生的关键因素。炎症是肠道菌群紊乱促发CRC的重要机制。高脂饮食诱发的炎症，能通过干扰细胞脂质吸收(LDLr)、脂质合成(HMG-CoA)等途径引起脂质代谢紊乱，后者又能通过激活氧化应激等方式导致细胞内环境失衡，引起代谢性炎症的发生，从而形成“炎症-脂质代谢紊乱”的恶性循环，诱导结肠癌的发生。因此，“肠道菌群-炎症-脂质代谢紊乱”可能是结肠癌发生的病理机制，而肠道菌群的调节治疗将是结肠癌防治的潜在靶点。
吴茱萸碱(Evodiamine，EVO)是较为典型的多环、杂环天然化合物，收录于2015年版《中国药典》中，属我国传统的中草药，目前已发现具有抗炎、调节脂质代谢紊乱等作用。那么，EVO是否具有防治炎症性结肠癌的作用？本研究采用偶氮甲烷(azoxymethane，AOM)/硫酸葡聚糖钠(dextran sodium sulfate，DSS)诱导小鼠肠道炎症性肿瘤模型，同时给予高脂饮食(high fat diet，HFD)喂养，诱导小鼠肠道菌群失衡。并在此模型中，给予EVO干预治疗，观察其对肠道菌群、肠道屏障功能以及炎症状态的影响，探讨其对结肠癌发生发展的作用及机制。
方法：1)临床实验：选择2018年1月到2019年12月间确诊的结肠癌患者36例，并且选取年龄相仿的健康人36人纳入对照组，提取粪便DNA，通过RT-PCR法检测粪肠球菌、大肠埃希菌、双歧杆菌、弯曲杆菌和乳酸杆菌的表达量；同时收集血清样本，检测血清D-乳酸水平，评估肠道屏障功能，分析与患者BMI的关系。
2)动物实验：选择6-8周龄的C57小鼠进行高脂饮食喂养，为了建立结肠癌模型，我们给每只动物腹腔注射12.5mg/kg溶于PBS的AOM，7天后，再给动物提供含1%DSS饮用水7天，接着用正常饮用水喂养动物14天，此为一个周期，重复2个周期的2%(w/v)DSS处理。此后，暂停DSS处理，开始每天给予小鼠药物处理。将小鼠分为三组：对照组，每天给予生理盐水灌胃；EVO组，每天给予6mg/kgEVO灌胃；阳性对照组，每天给予75mg/kg5-氨基水杨酸(5-ASA)灌胃，所有组均持续喂养一周，第63天将小鼠处死。收集小鼠远端结肠，进行切片染色处理，观察成瘤情况；同时收集粪便，检测粪肠球菌、大肠埃希菌、双歧杆菌、弯曲杆菌和乳酸杆菌的表达量；收集血清标本，检测D-乳酸水平；测量模型小鼠的体重、肠重量、肠长度、肿瘤个数、肿瘤体积等，评估建模效果，以及EVO的改善作用；收集结肠内肿瘤组织，进行EdU(5-Ethynyl-2-deoxyuridine)染色等，观察肿瘤增殖情况；对结肠内的肿瘤组织进行免疫组织化学染色、免疫荧光染色、RT-PCR(Quantitative real-time polymerase chain reaction)检测、Western-blot、ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay)检测等，观察炎症因子的表达情况及炎症信号通路的改变，评估EVO对小鼠结肠局部炎症的影响；通过RT-PCR、Western-blot等检测模型小鼠结肠癌细胞脂质代谢通路的改变，评估EVO对结肠局部脂质代谢紊乱的影响。
3)细胞实验：体外培养结肠癌细胞株HCT-116细胞，分别用0、1.5、3、6、12、24、48、96(μmol/L)等不同浓度的EVO处理细胞，通过CCK-8检测细胞增殖情况，计算得到IC50值，用于后续实验。选用IC50浓度的EVO处理HCT-116细胞，通过EDU检测增殖细胞数；EVO与尼日利亚菌素共同处理细胞，Western-blot检测细胞内STAT3/P65信号通路改变，以及STAT的细胞核定位情况；RT-PCR及Western-blot检测细胞内SCAP/SREBP-1信号通路的改变，探讨EVO抑制炎症、调节脂质代谢紊乱的具体机制。
结果:1)与对照组比较，结肠癌患者肠道内粪肠球菌、大肠埃希菌的表达明显增高，而双歧杆菌、弯曲杆菌和乳酸杆菌表达明显减少，差异具有统计学意义；血清D-乳酸水平显著升高，且差异在肥胖患者体内更显著。
2)HFD+AOM/DSS结肠癌模型成功建立，各组小鼠肠道内出现明显的肿瘤形成。使用EVO治疗后，小鼠肠组织重量与体重的比值减小，肿瘤个数减少，肿瘤体积减小，表现为EVO改善了肿瘤的进展。
3)EVO治疗组小鼠肠道中粪肠球菌、大肠埃希菌较对照组表达减少，而双歧杆菌、弯曲杆菌和乳酸杆菌表达增多，差异具有统计学意义；EVO治疗组小鼠血清D-乳酸水平较对照组显著降低，表明EVO改善了肠道菌群紊乱及肠道屏障功能。
4)EVO能降低模型小鼠血清炎症因子的表达、结肠局部炎症因子的分泌，改善肠道炎症；EdU染色显示EVO能抑制结肠癌瘤体内细胞增殖；RT-PCR及Western-blot检测结果显示EVO能明显抑制STAT3、P65磷酸化水平；免疫荧光显示EVO能抑制磷酸化STAT3核转位，抑制STAT3/P65信号通路激活。
5)体内体外实验表明：EVO处理虽然对脂质代谢关键蛋白SCAP的表达无影响，但能明显抑制其下游SREBP-1c蛋白的水解激活，免疫荧光染色结果提示EVO处理能抑制SCAP蛋白从内质网转移到高尔基体，阻止其功能发挥。
结论：结肠癌患者存在肠道菌群紊乱，EVO能改善炎症性结肠癌模型小鼠肠道菌群紊乱，改善结肠局部炎症和脂质代谢紊乱，抑制结肠癌的发生发展。
高脂饮食诱导的肠道菌群紊乱，是结肠癌发生的关键因素。炎症是肠道菌群紊乱促发CRC的重要机制。高脂饮食诱发的炎症，能通过干扰细胞脂质吸收(LDLr)、脂质合成(HMG-CoA)等途径引起脂质代谢紊乱，后者又能通过激活氧化应激等方式导致细胞内环境失衡，引起代谢性炎症的发生，从而形成“炎症-脂质代谢紊乱”的恶性循环，诱导结肠癌的发生。因此，“肠道菌群-炎症-脂质代谢紊乱”可能是结肠癌发生的病理机制，而肠道菌群的调节治疗将是结肠癌防治的潜在靶点。
吴茱萸碱(Evodiamine，EVO)是较为典型的多环、杂环天然化合物，收录于2015年版《中国药典》中，属我国传统的中草药，目前已发现具有抗炎、调节脂质代谢紊乱等作用。那么，EVO是否具有防治炎症性结肠癌的作用？本研究采用偶氮甲烷(azoxymethane，AOM)/硫酸葡聚糖钠(dextran sodium sulfate，DSS)诱导小鼠肠道炎症性肿瘤模型，同时给予高脂饮食(high fat diet，HFD)喂养，诱导小鼠肠道菌群失衡。并在此模型中，给予EVO干预治疗，观察其对肠道菌群、肠道屏障功能以及炎症状态的影响，探讨其对结肠癌发生发展的作用及机制。
方法：1)临床实验：选择2018年1月到2019年12月间确诊的结肠癌患者36例，并且选取年龄相仿的健康人36人纳入对照组，提取粪便DNA，通过RT-PCR法检测粪肠球菌、大肠埃希菌、双歧杆菌、弯曲杆菌和乳酸杆菌的表达量；同时收集血清样本，检测血清D-乳酸水平，评估肠道屏障功能，分析与患者BMI的关系。
2)动物实验：选择6-8周龄的C57小鼠进行高脂饮食喂养，为了建立结肠癌模型，我们给每只动物腹腔注射12.5mg/kg溶于PBS的AOM，7天后，再给动物提供含1%DSS饮用水7天，接着用正常饮用水喂养动物14天，此为一个周期，重复2个周期的2%(w/v)DSS处理。此后，暂停DSS处理，开始每天给予小鼠药物处理。将小鼠分为三组：对照组，每天给予生理盐水灌胃；EVO组，每天给予6mg/kgEVO灌胃；阳性对照组，每天给予75mg/kg5-氨基水杨酸(5-ASA)灌胃，所有组均持续喂养一周，第63天将小鼠处死。收集小鼠远端结肠，进行切片染色处理，观察成瘤情况；同时收集粪便，检测粪肠球菌、大肠埃希菌、双歧杆菌、弯曲杆菌和乳酸杆菌的表达量；收集血清标本，检测D-乳酸水平；测量模型小鼠的体重、肠重量、肠长度、肿瘤个数、肿瘤体积等，评估建模效果，以及EVO的改善作用；收集结肠内肿瘤组织，进行EdU(5-Ethynyl-2-deoxyuridine)染色等，观察肿瘤增殖情况；对结肠内的肿瘤组织进行免疫组织化学染色、免疫荧光染色、RT-PCR(Quantitative real-time polymerase chain reaction)检测、Western-blot、ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay)检测等，观察炎症因子的表达情况及炎症信号通路的改变，评估EVO对小鼠结肠局部炎症的影响；通过RT-PCR、Western-blot等检测模型小鼠结肠癌细胞脂质代谢通路的改变，评估EVO对结肠局部脂质代谢紊乱的影响。
3)细胞实验：体外培养结肠癌细胞株HCT-116细胞，分别用0、1.5、3、6、12、24、48、96(μmol/L)等不同浓度的EVO处理细胞，通过CCK-8检测细胞增殖情况，计算得到IC50值，用于后续实验。选用IC50浓度的EVO处理HCT-116细胞，通过EDU检测增殖细胞数；EVO与尼日利亚菌素共同处理细胞，Western-blot检测细胞内STAT3/P65信号通路改变，以及STAT的细胞核定位情况；RT-PCR及Western-blot检测细胞内SCAP/SREBP-1信号通路的改变，探讨EVO抑制炎症、调节脂质代谢紊乱的具体机制。
结果:1)与对照组比较，结肠癌患者肠道内粪肠球菌、大肠埃希菌的表达明显增高，而双歧杆菌、弯曲杆菌和乳酸杆菌表达明显减少，差异具有统计学意义；血清D-乳酸水平显著升高，且差异在肥胖患者体内更显著。
2)HFD+AOM/DSS结肠癌模型成功建立，各组小鼠肠道内出现明显的肿瘤形成。使用EVO治疗后，小鼠肠组织重量与体重的比值减小，肿瘤个数减少，肿瘤体积减小，表现为EVO改善了肿瘤的进展。
3)EVO治疗组小鼠肠道中粪肠球菌、大肠埃希菌较对照组表达减少，而双歧杆菌、弯曲杆菌和乳酸杆菌表达增多，差异具有统计学意义；EVO治疗组小鼠血清D-乳酸水平较对照组显著降低，表明EVO改善了肠道菌群紊乱及肠道屏障功能。
4)EVO能降低模型小鼠血清炎症因子的表达、结肠局部炎症因子的分泌，改善肠道炎症；EdU染色显示EVO能抑制结肠癌瘤体内细胞增殖；RT-PCR及Western-blot检测结果显示EVO能明显抑制STAT3、P65磷酸化水平；免疫荧光显示EVO能抑制磷酸化STAT3核转位，抑制STAT3/P65信号通路激活。
5)体内体外实验表明：EVO处理虽然对脂质代谢关键蛋白SCAP的表达无影响，但能明显抑制其下游SREBP-1c蛋白的水解激活，免疫荧光染色结果提示EVO处理能抑制SCAP蛋白从内质网转移到高尔基体，阻止其功能发挥。
结论：结肠癌患者存在肠道菌群紊乱，EVO能改善炎症性结肠癌模型小鼠肠道菌群紊乱，改善结肠局部炎症和脂质代谢紊乱，抑制结肠癌的发生发展。