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目的:人体与微生物处于共生状态。在致病因素作用下,肠道微生物就会出现平衡失调,造成菌群紊乱,致病菌增加,有益菌减少,从而诱发肠道炎症,进而促进肿瘤生长。目前相关研究多集中在肠道肿瘤患者肠道菌群的检测及相关性分析,肠道菌群失衡在腺瘤进展转化过程中的作用机制如何?哪些关键因素参与这一过程?其关键信号通路是什么?本课题的研究目的将着重探讨这些问题。方法:天津医科大学总医院内镜中心及消化内科就诊且病理检查确诊为结直肠癌的患者,筛选符合条件的10名患者,留取粪便制备菌液。同时筛选出10名符合条件的健康者进行新鲜粪便收集,将收集到的新鲜粪便放入粪便盒中,做好标记,-80℃冰箱中保存。实验动物选择4周龄SPF级野生型C57BL/6J小鼠,4周龄SPF级雌性Apcmin/+小鼠。分为4组:FMT-CH组（C57BL/6J小鼠移植健康者粪菌液）、FMT-CC（C57BL/6J小鼠植入肠癌患者粪菌液）、FMT-AH(Apcmin/+小鼠植入健康者粪菌液)和FMT-AC(Apcmin/+小鼠植入肠癌患者粪菌液)。为了使菌群在肠道更易定植,实验前3天各组小鼠分别给予服用含有0.2g/L氨苄青霉素+0.2g/L新霉素+0.2g/L甲硝唑+0.1g/L万古霉素的饮用水。粪菌移植（FMT）第1周,每天灌胃1次,共7次;FMT第2周,隔天灌胃1次,共3次;FMT第3周开始,每周1次,共6次;整个实验过程中,FMT共计进行16次。整个FMT过程中,每天需观察小鼠的基本情况,包括活动状态、进食水量及鼠笼中血迹情况,每周称量体重1次。于实验开始前及实验结束后（实验第9周）,收集小鼠新鲜粪便,进行肠道菌群16S r RNA焦磷酸测序。运用q PCR方法检测肠道组织各种炎症细胞因子及结肠粘膜屏障相关因子水平（包括ZO-1、Claudin3、Occludin、Muc2、Cryptdin、NLRP3、IL-1β及TNF-α等）。免疫组织化学Ki-67染色。运用Western blot方法检测总β-catenin、cyclin D1、c-myc、β-actin表达量。分离结肠粘膜组织总RNA,用分光光度计测定RNA质量,并用互补DNA（c DNA）转换试剂盒进行反向转录。实时荧光定量PCR检测Apcmin/+小鼠结肠组织基因表达量。计算样本质检表达量的差异倍数（Fold change）,筛选出>2或<0.5的差异表达基因,探讨差异表达基因对腺瘤癌变的机制及临床预后分析。结果第一部分（1）结直肠癌粪菌液供体选取符合入组标准。结直肠癌及健康者粪菌液供体间平均年龄无明显差异。两者的BMI亦无明显差异。（2）与健康者的粪便混合上清液相比,CRC患者粪便混合上清液中Roseburia的相对丰度在属水平上降低。而CRC患者粪便混合上清液中Akkermansia的相对丰度较健康者增加。第二部分（1）实验周期8周结束后,FMT-CC组和FMT-CH组小鼠全肠道均未出现腺瘤。FMT-AH组小鼠肠道出现多发散在腺瘤,以小肠近端和中段明显;FMT-AC组全肠道腺瘤明显增多,部分结肠近端可见明显增大的腺瘤。病理结果显示,FMT-AH组30%的肠道腺瘤中可见高级别上皮内瘤变,FMT-AC组90%的小鼠肠道腺瘤可见高级别上皮内瘤变,部分腺瘤病理提示黏膜内癌。（2）FMT-AC组小鼠肠道肿瘤Ki-67阳性细胞百分比较FMT-AH组明显升高,差异有统计学意义。Western blot技术检测小肠肿瘤组织中总β-连环蛋白、cyclin D1和c-myc的蛋白水平,FMT-AC组较FMT-AH组均明显增加。（3）FMT-AC组小鼠ZO-1、Claudin3、OClaudin、Muc2和Cryptdin的m RNA相对表达量明显低于FMT-AH组。（4）FMT-AC组小鼠较FMT-AH组小鼠表现为更为明显的肠道低度炎症,实时荧光定量PCR显示FMT-AC组小鼠肠道上皮细胞IL-1β、NLRP3及TNF-α相对表达量较FMT-AH组明显升高。（5）FMT-AC组小鼠回盲部短链脂肪酸（包括乙酸、丙酸、丁酸）的水平明显低于FMT-AH组。（6）FMT移植结束后,FMT-AH组和FMT-AC组粪便行16S r RNA测序分析,在属水平上,分析结果显示FMT-AC组肠道菌群构成中致病菌Prevotella较FMT-AH组显著增多,差异具有统计学意义。而益生菌属Parasutterella较FMT-AH组减少,但并无统计学差异。第三部分（1）RNA-seq高通量测序筛选出FMT-AC与FMT-AH之间差异表达基因,得到了278个符合要求的差异基因,其中228个上调基因,50个下调基因。（2）对所得到的差异基因（DEG）进行功能注释。GO分析结果得出,Wnt蛋白结合、脂质代谢过程和免疫应答途径明显增强。（3）KEGG分析显示,在注释到KEGG的差异基因主要分布在T细胞受体信号通路、RAS信号通路、Wnt信号通路和NF-κB信号通路。（4）Hubba基因应用Cytoscape工具进行差异表达基因的网络互作分析,筛选感兴趣的Hubba基因Esr1。应用TCGA数据库,在结肠癌和癌旁组织中均存在差异表达,进一步行生存分析及免疫浸润分析。（5）生存分析在总体生存率方面,ESR1的不同表达水平直接影响到机体的生存时间,与患者的总生存期存在着显著的关系。（6）免疫浸润分析应用TIMER和TISIDB在线分析工具,ESR1表达与免疫浸润淋巴细胞和免疫调节剂之间存在显著相关。结论:1、结直肠癌患者肠道菌群整体上可以促进结直肠腺瘤癌变。2、肠道菌群紊乱可能通过促进炎症反应、降低短链脂肪酸浓度和激活Wnt信号通路促进腺瘤癌变。3、RNA-seq结果显示Wnt蛋白结合、脂质代谢过程和免疫应答途径明显增强可能与腺瘤癌变密切相关。4、差异表达基因Esr1在结肠腺瘤癌变过程中参与免疫逃逸,促进肿瘤的发展。