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结直肠癌（Colorectal cancer,CRC）是全球三大常见癌症之一,也是癌症致死的第二大常见原因。近年来有研究表明,肠道菌群的变化在CRC的发生和发展中发挥着至关重要的作用。目前,口服益生菌、中药调节和粪菌移植等手段已用于调控肠道菌群的研究,并且表现出良好的抗肿瘤效果。三七总皂苷（Panax notoginseng saponins,PNS）是中药三七最重要的活性成分之一,具有良好的抗炎、抗肿瘤活性,可通过恢复紊乱的肠道微生物环境预防结肠炎相关CRC的发生发展;枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis,BS）是一种重要的益生菌,在结肠炎相关癌症的发生过程中,可以通过增加益生菌数量和抑制有害菌繁殖来降低致癌率。PNS与BS均可通过调节肠道菌群稳定性抑制CRC的发生,同时BS对皂苷成分表现出积极的生物代谢与转化效果,有望进一步提高PNS的药理学活性。基于此,本实验将PNS与BS联用,作为一种新型微生态-中药复合制剂应用于CRC的防治研究。目前临床已公认“炎症-不典型增生-腺瘤”过程是CRC发生的重要途径,因此,本研究以氧化偶氮甲烷/葡聚糖硫酸钠法（AOM/DSS）构建小鼠实验模型,分别从炎症和癌症两个阶段考察PNS联合BS的干预作用。主要研究内容如下:1、PNS联合BS对AOM/DSS小鼠的预防研究研究表明,通过调节肠道菌群稳定可以有效控制炎症性肠病（Inflammatory bowel disease,IBD）的病程发展,进而降低CRC的发生概率和严重程度,起到对炎症相关性CRC的预防作用,因此本实验首先考察了PNS联合BS对结直肠炎症病程的影响。实验小鼠共分为5组,分别为正常对照组（NC）、模型组（M）、三七总皂苷组（PNS）、枯草芽孢杆菌组（BS）和三七总皂苷联合枯草芽孢杆菌组（Pa B）。建模过程中,小鼠每日经口灌服给药,每周对小鼠称重并测定疾病活动指数（Disease activity index,DAI）。10周后颈椎脱臼处死小鼠,测量各组小鼠结直肠长度,统计肿瘤个数与体积;H＆E染色法观察小鼠结直肠和主要脏器病理变化;酶联免疫吸附法检测小鼠血清中白介素6（Interleukin 6,IL-6）、白介素10（Interleukin 10,IL-10）和白介素12（Interleukin 12,IL-12）浓度水平;血常规检测小鼠外周血白细胞和红细胞数量;16S r RNA测序分析小鼠肠道菌群变化。实验结果显示,与M组相比,PNS组、BS组和Pa B组小鼠体重升高,DAI评分降低,结直肠长度增加,肿瘤个数和体积下降,其中Pa B组小鼠变化最为明显,各指标趋于正常小鼠。血清白介素因子检测结果显示,PNS联合BS能显著降低炎症相关性CRC小鼠血清中IL-6和IL-12的含量,增加IL-10的分泌,有助于抑制机体炎症反应,减缓炎症相关性CRC发展。小鼠肠道菌群分析结果显示,PNS和BS联用恢复了AOM/DSS引起的肠道菌群丰富度和多样性改变,物种组成向正常小鼠靠近,其中Prevotellaceae＿UCG-001和Helicobacter是PNS和BS联合作用的靶点菌属。2、PNS联合BS对AOM/DSS小鼠的治疗研究前面的研究已经证实,PNS联合BS给药可以有效干预结直肠炎症病程,进而减轻炎症相关性CRC严重程度,本研究进一步考察PNS联合BS对结直肠癌症阶段的治疗作用。实验过程中,以AOM/DSS法构建小鼠原位CRC模型完成后,进行为期30天的治疗给药,分组方案与预防实验期间相同。通过小鼠生存状态,DAI变化,肿瘤个数及体积,H＆E染色切片,血清白介素因子,肠道菌群等指标考察PNS联合BS对CRC的治疗效果。结果显示,NC组,M组,PNS组、BS组和Pa B组小鼠生存状态差异显著,与M组相比,PNS组、BS组和Pa B组小鼠体重升高,DAI评分降低,肿瘤负荷量减少,结直肠组织病理损伤减轻,其中Pa B组变化最为明显,各指标均趋于正常小鼠。血清白介素因子检测结果显示,与M组相比,Pa B组小鼠血清中IL-6和IL-12含量显著降低,IL-10含量显著升高,有助于抑制肿瘤细胞侵袭与转移,增强免疫细胞对癌细胞的免疫耐受,进而减轻CRC严重程度。16S r RNA测序结果显示,PNS联合BS治疗给药显著增加小鼠肠道菌群丰富度,在门水平上有效恢复Campilobacterota和Patescibacteria物种丰度,使其向正常小鼠靠近;在属水平上增加了有益菌Lactobacillus的相对丰度,有助于维持肠道屏障的完整性,降低肠道感染风险。3、预防和治疗期间小鼠肠道微生物关联对比分析由肠道炎症向CRC转变过程中,小鼠肠道菌群变化具有一定规律性,为进一步探究不同患病时期小鼠肠道菌群变化情况,以及预防和治疗期间PNS联合BS对小鼠肠道菌群的调节作用是否具有相似性,本实验进一步将预防和治疗期间小鼠肠道菌群数据进行关联对比分析。分析方法包括菌群分型分析、群落Heatmap图分析、Ternary三元相图分析和单因素相关性网络分析。菌群分型结果显示,预防与治疗期间小鼠肠道菌群分型发生明显变化,优势物种分别从属于Prevotellaceae＿UCG-?001和norank＿f＿＿Muribaculaceae;群落Heatmap图显示,预防与治疗期间模型小鼠肠道菌群中主要优势菌属相对稳定,同时部分菌属物种丰度发生变化,主要表现为Akkermansia和Rikenellaceae＿RC9＿gut＿group物种丰度升高,Anaeroplasma和Eubacterium＿fissicatena＿group物种丰度降低;Ternary三元相图显示,预防和治疗期间PNS联合BS给药对小鼠肠道微生物调节具有相似性,其中Prevotellaceae＿UCG-001、Lactobacillus和Parabacteroides可能是PNS与BS联合作用的靶点菌属;进一步分析微生物网络结构发现,Prevotellaceae＿UCG-001、Lactobacillus和Parabacteroides与小鼠肠道菌群中多种优势菌属存在显著正负相关性,是维持微生物网络结构的关键节点。