肠道菌群干预对肿瘤患者肌肉减少症的影响.pdf
《肠道菌群干预对肿瘤患者肌肉减少症的影响.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《肠道菌群干预对肿瘤患者肌肉减少症的影响.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、专家论坛DOI:10.16689/11-9349/r.2023.05.005肠道菌群干预对肿瘤患者肌肉减少症的影响1罗小琴,1杨鹤翔,2赵青川(1西安交通大学医学部公共卫生学院,陕西 西安 710048;2第四军医大学西京消化病医院,陕西 西安 710032)摘要:肿瘤被认为是继发性肌肉减少症的主要因素之一。虽然肿瘤患者发生肌肉减少症的具体机制尚未明确,但越来越多的证据揭示肠道菌群失调可能在此过程中起到关键作用。肠道内富含的微生物通过调控神经、免疫和内分泌系统,影响着能量代谢和肠黏膜保护等重要生理过程。这些微生物的动态平衡对人体健康至关重要,它们可能构成肿瘤患者肌肉减少症防治的潜在靶点。现有的
2、肠道菌群的干预方法,主要包括粪菌移植,益生菌、益生元、合生元或后生元的补充,以及特定饮食的添加。尽管相关研究仍然存在一些局限性,肠道菌群干预正在快速成为一种有潜力的新策略。通过增强患者自身免疫,调节机体代谢,减轻治疗副作用来维持肌肉质量及功能,这一策略为未来肌肉减少症的临床管理提供了新的方向。本文集中分析现有的研究和发现,综述了肠道菌群干预与肿瘤患者肌肉减少症之间的关系,概述了干预效果,并为未来的研究和治疗方案提供方向。尽管还需要进一步的研究来完全理解这一过程,但现有的证据已经为肠道菌群在肿瘤患者的治疗和护理中的潜在作用提供了有力支持。关键词:肿瘤;肌肉减少症;肠道菌群Gut flora in
3、tervention on sarcopenia in cancer patients1Luo Xiaoqin 1Yang Hexiang 2Zhao Qingchuan1School of Public Health Xian Jiaotong University Xian Shaanxi China 710048 2Xijing Hospital of Gastroenterology the Fourth Military Medical University Xian 710032 Shaanxi ChinaAbstract Tumors are identified as key
4、factors in secondary sarcopenia.Despite the ambiguity surrounding the precise mechanism of sarcopenia in cancer patients an increasing array of research indicates that an imbalance in the gut microbiota may play a critical role in this context.These microorganisms which influence energy metabolism a
5、nd intestinal mucosal protection via the nervous immune and endocrine systems may provide potential targets for sarcopenias prevention and treatment in cancer patients.Current interventions include fecal bacteria transplantation the introduction of probiotics prebiotics symbiotics or postbiotics and
6、 modifications in diet.Despite some research limitations gut microbiota intervention is emerging as a new strategy to maintain muscle mass and function by enhancing immunity regulating metabolism and reducing treatment side effects.This paper analyzes existing studies reviews the relationship betwee
7、n intestinal microbiota intervention and sarcopenia in cancer patients outlines intervention effects and provides directions for future research and treatment options.The available evidence strongly supports the potential role of gut microbiota in treating and caring for cancer patients.Key words Ca
8、ncer Sarcopenia Intestinal flora基金项目:国家自然科学基金(82100680)通信作者:赵青川,电子邮箱:zhaoqc 肌肉减少症是指因持续骨骼肌量流失、强度和功能下降而引起的综合征1。欧洲老年肌肉减少症工作组预计,至 2050 年全球肌肉减少症患者将达到 5 亿例2,根据发病原因可以将其分为原发性肌肉减少症和继发性肌肉减少症,后者多是由于缺乏身体活动、疾病(晚期器官衰竭、恶性肿瘤、神经退行性疾病或内分泌疾病)或营养不良而引起3。世界卫生组织指出,肿瘤是继发性肌肉减少症的主要原因之一4。最近一项系统性综述评价了采用生物电阻抗分析方法获得的不同肿瘤患者中肌肉减少症
9、的平均患病率均较高,其中胃癌为 21.2%,食管癌为 44%,肺癌为 19%,尿路上皮癌为 41%,结直肠癌 为 32%,血 液 学 癌 为 30.8%,复 合 癌 为30.8%5。而对于接受姑息化疗的晚期肺癌患者,通过测量骨骼肌横截面积发现其患病率高达71%6。由此可见,肿瘤患者肌肉减少症非常普遍,但有效的防治手段仍然缺乏7。近年来,越来越多的研究表明肠道菌群与肿瘤患者肌肉减少症的治疗及预后有着紧密的关系。了解肠道菌群与肿瘤肌肉减少症患者的关系及其干预效果对于改495肿瘤代谢与营养电子杂志 2023 年 10 月 9 日第 10 卷第 5 期 Electron J Metab Nutr Ca
10、ncer,Otc.9,2023,Vol.10,No.5善患者病情,提高患者生命质量具有重要意义。1 肠道菌群与肿瘤患者肌肉减少症的关联人体肠道中生存着大量微生物,包括各种细菌、真核生物、病毒和古菌。它们通过调节神经、免疫和内分泌系统,参与营养素消化吸收、能量代谢、免疫调节和肠黏膜防御等多种重要生理活动8。研究表明,在肥胖、糖尿病、肿瘤、免疫性疾病以及神经退行性病变等多种疾病发生发展过程中均可观察到肠道微生态的改变9。近年来,肠道菌群与肿瘤患者肌肉减少症之间关联的探索已然成为焦点。1.1 肿瘤患者的肠道菌群变化 肿瘤和肌肉减少症的发生通常伴随肠道微生物及代谢产物的组成变化。在肿瘤相关的肠道环境中
11、,菌群数量和种类的改变超出正常值范围就会打破机体自身平衡,造成有益菌和有害菌的比例失调,并可能发生菌群转移,从而引起各种不良反应。有研究表明,与健康对照组相比,在具有肌肉萎缩、脂肪量减少、厌食症和炎症特征的急性白血病小鼠模型体内乳酸杆菌水平下降为原来的 1/50,且组成比例发生变化,如罗伊氏乳杆菌、格氏乳杆菌在乳酸菌中占比分别由26%和 39%显著降低为 3%和 4%10。尽管在人群研究中缺乏直接数据揭示肿瘤肌肉减少症患者的肠道微生物变化情况,但大量研究显示肿瘤患者肠道菌群以及其代谢产物发生了变化。结直肠癌患者的肠道菌群通常含有较大比例的导致胃肠道炎症性疾病的细菌,以及产生毒素和致癌代谢物的细
12、菌;相反,产生丁酸的细菌、益生菌和潜在益生菌的存在趋于减少11。Ohigashi S 等12招募了 93 例结直肠癌患者和 49 例健康对照个体,分析了其粪便中的 13 组微生物群、8 种有机酸和 pH 值,发现这两组的肠道环境存在显著差异,包括微生物群的改变、短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFA)减少和 pH 升高。在肌肉减少症患者中,肠道菌群同样也发生了变化。Kang L 等13分析了健康人群和患有肌肉减少症患者的肠道菌群后发现,患者肠道菌群-多样性指数下降,在属水平上毛螺菌属、梭形杆菌属、罗氏菌属、优杆菌属和蓝绿藻菌属的细菌数量显著减少,门水平上,拟杆菌门
13、显著减少。Ub-achs J 等14开展的病例对照研究纳入了 107 例肿瘤患者(其中恶液质 33 例)和 7 例患者家庭成员作为健康对照,其肠道菌群测序结果表明,与非恶液质患者和健康对照相比,恶液质肿瘤患者中未知肠杆菌科丰富度更大(P0.01)。这些研究揭示了肠道菌群的变化与肿瘤疾病和肌肉代谢存在一定联系,与疾病相关的特异性微生物变化或许能反映肿瘤患者的治疗效果及预后情况,通过调节这些微生物的数量及组成可以更好地帮助肿瘤患者维持机体正常骨骼肌功能和营养状态。1.2 炎症的影响 炎症是引起肿瘤和肌肉减少症的重要因素。肠道菌群失调会激活机体促炎反应,引起组织炎症,增加促炎细胞和细胞因子的分泌,导
14、致微环境氧化应激失衡,损伤 DNA,最终导致肿瘤发生15。同时,炎症的发生也会通过不同机制对肌肉功能造成影响。在肿瘤相关的炎症微环境中,白细胞介素 6(interleukin 6,IL-6)通过泛素-蛋白酶体系统和自噬途径加速肌肉蛋白质水解,造成肌肉流失,而肠道菌群中有益菌可以帮助增强肠道屏障功能,降低 IL-6 循环水平,抑制蛋白质水解,进而降低与肌肉萎缩相关的肌肉特异性环指蛋白-1(mus-cle RING-finger protein-1,MuRF-1)和肌肉特异性泛素连接酶 Atrogin-1 表达,缓解骨骼肌损耗16。脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)是革兰氏阴性
15、菌的主要成分,与细胞外 Toll 样受体-4(Toll-like re-ceptor 4,TLR-4)结合可引发机体炎症,促进 CXC趋 化 因 子 受 体 2(CXC chemokine receptor 2,CXCR2)、CXC 配体(CXC ligands,CXCLs)、STAT3、IL-6 的表达,并激活核因子-B(nuclear factor kap-pa-B,NF-B),对肌肉合成产生抑制作用17-18。因此,有研究表示,通过干预提高肿瘤患者中肠道微生物中革兰氏阳性菌的比例,可能会降低革兰氏阴性菌的增殖率,从而对 LPS 的产生起到抑制作用,减少 LPS 引起的炎症发生和肌肉损耗1
16、9。此外,乳杆菌、双歧杆菌等益生菌可以黏附在肠道上皮细胞形成膜屏障,竞争性地抑制与炎症相关的致病菌生成,同时分泌抗菌物质抑制有害菌定植和增殖,帮助调节肠道菌群紊乱,减少炎症发生从而避免肌肉损失15。1.3 机体免疫和代谢的影响 肠道菌群可在肿瘤肌肉减少症患者的免疫系统调节和机体代谢过程中发挥重要作用。肠道微生物发酵膳食纤维产生的SCFA,包括丁酸、丙酸、乙酸等,是维持肠道健康和机体健康的重要物质。丁酸盐对包括骨骼肌在内的外周组织中组蛋白去乙酰化酶活性具有抑制作用,能够降低 Gadd45(一种 DNA 损伤反应基因)的表达,起到维持肌肉功能、减少肌肉萎缩和老化的作用20。丁酸还可通过增加 Fox
17、p3 基因位点组蛋595肿瘤代谢与营养电子杂志 2023 年 10 月 9 日第 10 卷第 5 期 Electron J Metab Nutr Cancer,Otc.9,2023,Vol.10,No.5白 H3 和 H4 的乙酰化促进调节性 T 细胞(regulatory cells,Tregs)扩增,同时具有诱导细胞周期阻滞、凋亡和产生抗炎因子的能力,进而帮助改善患者免疫和代谢功能,抑制肿瘤细胞生长和肌肉流失21-22。此外,乙酸盐可通过影响 AMP 活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)磷酸化增强骨骼肌氧化能力,影响肌肉代谢,同时具有促进CRC
18、 细胞凋亡或坏死的能力23-24。2 肠道菌群干预措施的治疗效果目前,积极有效的肠道菌群干预方式主要包括粪菌移植,益生菌、益生元、合生元、后生元的补充以及特定饮食成分。尽管相关研究存在一些局限性,但肠道菌群干预作为一个可能的新靶点,可以辅助传统治疗手段通过更温和的方式提高肿瘤肌肉减少症患者的自身免疫,调节机体代谢,维持肌肉功能,减轻治疗副作用。2.1 粪菌移植 近年来,研究表明应用粪菌移植(fe-cal microbiota transplantation,FMT)可以调节肠道菌群组成、重建肠道微生态,帮助减少化疗造成的营养不良、肌肉流失等不良反应25。一项与人类粪便相关的 FMT 动物研究中
19、,研究者分别将晚期胰腺导管腺癌患者、存活 5 年以上的胰腺导管腺癌患者和健康对照人群的粪便样本移植至患癌小鼠体内,35 d 后观察到接受长期生存者 FMT 的小鼠肠道菌群具有更高的-多样性,这有助于激活 CD8+T 淋巴细胞的抗肿瘤免疫反应,同时对氨基酸、脂类和萜类等的代谢途径产生影响,帮助维持肌肉功能和营养状态,延长患者预期寿命26。Haitao C 等27研究发现,健康大鼠 FMT 能够通过降低 IL-6 的表达水平抑制肌肉炎症反应,并逆转了 5-氟尿嘧啶处理大鼠的肌肉代谢物和能量代谢变化,如丙酮酸和乳酸水平上调、肌肉中 ATP 水平增加等,有效减轻了化疗诱导的肌肉消耗。此外 Baruch
20、 EN 等28期临床试验证明了 FMT 可作为优化肿瘤免疫治疗效果、减少治疗副作用的手段。这些研究认为,FMT能够“复制”健康个体的肠道菌群,帮助患者建立有利于疾病治疗和机体康复的肠道环境,是改善肿瘤患者肌肉功能的有效方法。然而,在另一项 FMT 随机对照试验中,尽管来自健康肥胖者的异体 FMT 能够明显改善晚期恶液质食管癌患者的肠道微生态,改善了患者的反应和生存,但对恶液质和肌肉质量没有明显效果29。可能的原因是患者遭受难治性恶液质,因此没有强有力的干预可以改变他们的代谢状态,以及可能存在其他因素对恶液质的影响大于供体 FMT 的健康效应。2.2 益生菌 益生菌在调节肠道微生态、增强肠道屏障
21、、减少机体炎症等方面均具有积极作用25,30。在一项随机对照研究中,52 例结直肠癌患者在手术治疗后随机接受安慰剂或含 301010 菌落形成单位(cfu)乳酸杆菌和双歧杆菌菌株的益生菌 6 个月后,服用益生菌的人群体内促炎因子水平显著降低,这一结果表明益生菌可以通过改变肠道微环境减少肿瘤患者的炎症反应,从而抑制与炎症相关的骨骼肌蛋白水解31。白血病小鼠模型发现,补充特异性乳酸菌可通过减少机体炎症和肌肉萎缩标志物的表达选择性地靶向肌肉组织,从而减少肿瘤发生过程中的肌肉萎缩,罗伊氏乳杆菌和格氏乳杆菌灌 胃 后 可 使 小 鼠 胫 骨 肌 重 量 增 加8%(P=0.05)10。另一项基于 Apc
22、 Min 小鼠模型的研究中发现,摄入罗伊氏乳杆菌能够上调转录因子FoxN1,显著增加小鼠平均肌纤维横截面积,全身炎症指数下降,生存寿命显著延长32。丁酸梭菌是一种专性厌氧革兰氏阳性芽孢杆菌,可以发酵葡萄糖等碳水化合物产生 SCFA33,在中国南昌大学第二附属医院进行的关于丁酸梭菌的随机双盲试验,对参与研究的胃切除术后的 100 例胃癌患者进行丁酸梭菌(n=50)或安慰剂(n=50)干预 21 d 后进行分析,结果显示,丁酸梭菌显著降低了白细胞数量(P 0.001)、中性粒细胞比例(P 0.001)、IL-1(P 0.01)、IL-6(P 0.05)和 TNF-的表达(P 0.01),同时显著提
23、高了免疫指标(免疫球蛋白和淋巴细胞)(P 0.05)和营养指标(白蛋白和总蛋白)(P 0.05)。此外,丁酸梭菌的使用丰富了有益菌的相对丰度,而病原的丰度在属级别上显著减少,SCFA(包括醋酸、丙酸、丁酸和异丁酸)明显上调。因此,丁酸梭菌可以通过减少术后早期炎症,提高免疫能力,恢复肠道菌群平衡,增加肠道SCFA,减少术后并发症的发生34。同时,益生菌还可帮助减少肿瘤治疗不良反应,如鼠李糖乳杆菌能够降低化疗、放疗造成的肠道上皮细胞损伤,增强宿主肠道免疫力,减少治疗引起的炎症反应,从而帮助患者维持正常机体功能、减少肌肉损耗以及获得更好的治疗效果33-34。此外,Vivarelli S 等35研究证
24、明多菌株益生菌可通过降低肠道通透性、减少慢性炎症以及稳定神经肌肉接头的方式改善慢性阻塞性肺疾病患者的肌肉力量和功能表现,鉴于益695肿瘤代谢与营养电子杂志 2023 年 10 月 9 日第 10 卷第 5 期 Electron J Metab Nutr Cancer,Otc.9,2023,Vol.10,No.5生菌相关研究有限,这也为治疗肿瘤患者的肌肉减少症提供了可能的证据。益生菌在调节肠道菌群、减少炎症发生、调节机体免疫等方面发挥的作用已经得到了广泛认可,通过这些途径能够帮助减少或是改善肿瘤病程以及治疗过程中对肌肉组织造成的损伤,提高肿瘤患者生活质量。2.3 益生元 益生元通过选择性地刺激体
25、内有益菌的生长繁殖及活动,帮助改善肠道微生态,增强肠道免疫力,从而在肌肉减少症肿瘤患者的治疗和康复中起到辅助作用25,36。在动物模型中,Bindels LB等39向移植了小鼠原 B 细胞株(Ba/F3 cell)的恶液质小鼠饮水中添加了菊粉型果聚糖作为益生元,与未添加的小鼠相比,菊粉型果聚糖能够促进微生物产生 SCFAs,特别是丙酸水平显著增加,同时降低IL-6、IFN-等细胞因子水平,减少小鼠 Ba/F3 细胞的肝脏浸润,抑制肝组织中恶性细胞的增殖和全身炎症反应,这很可能改善恶液质小鼠的肌肉损失情况37。另一项研究利用 ApcMin/+小鼠模型中评估了三萜皂苷(人参皂苷-Rb3 和人参皂苷
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 肠道 干预 肿瘤 患者 肌肉 减少 影响
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。