维生素D信号通路在肠道菌群与结直肠癌关系中的作用及其机制研究

发布时间：2018-11-24 18:59

【摘要】：结直肠癌是肠道菌群相关性疾病。肠道黏膜上皮细胞基因突变致肠黏膜屏障破坏和肠道菌群失衡共同作用是结直肠癌发生的关键环节。以往研究证实,维生素D是结直肠癌的保护因素。目前尚不清楚维生素D及其信号通路在肠道菌群与结直肠癌关系中的作用。根据文献,我们推测:维生素D信号通路可能通过调节肠道菌群结构、维持正常肠黏膜屏障、抑制炎症反应等机制降低结直肠癌的发病风险。为验证上述假设,本研究采用病例-对照研究和病例-病例-对照研究设计,通过探讨维生素D信号通路、肠道菌群结构与结直肠癌发病关系,明确维生素D信号通路在肠道菌群与结直肠癌关系中的作用;通过探讨维生素D对肠道菌群影响,及其与肠黏膜屏障、慢性炎症反应的关系,初步阐明维生素D信号通路在肠道菌群与结直肠癌关系中的作用机制。研究结果可望为结直肠癌预防控制提供理论依据。一、维生素D信号通路在肠道菌群结构与结直肠癌关系中的作用(一)目的通过探讨维生素D、维生素D受体表达、肠道菌群结构与结直肠癌发病关系,明确维生素D信号通路在肠道菌群结构与结直肠癌关系中的作用。(二)方法本研究采用病例-对照研究和病例-病例-对照研究设计,通过检测130例结直肠癌病例(近、远端结直肠癌分别为44例、86例)和130例健康人群粪便肠道菌群多样性、血浆25-羟维生素D水平、以及130例结直肠癌组织和癌旁组织标本维生素D受体表达情况和维生素D信号通路情况,探讨了维生素D信号通路在肠道菌群与结直肠癌关系中的作用。单因素分析采用2?检验或t检验,多因素分析采用多元Logistic回归分析方法。(三)结果1、肠道菌群结构与结直肠癌关系(1)结直肠癌人群与健康对照人群肠道菌群结构比较:健康对照人群中以梭菌属(Clostridia)为主,而结直肠癌人群中以梭形杆菌属(Fusobacterium)为主。(2)近端结直肠癌人群与健康对照人群肠道菌群结构比较:健康对照人群中以厚壁菌门(firmicutes)和梭菌属(clostridia)为主,而近端结直肠癌人群中以变形菌门(proteobacteria)和梭形杆菌属(fusobacterium)为主。(3)远端结直肠癌人群与健康对照人群肠道菌群结构比较:健康对照人群中以厚壁菌门(firmicutes)和梭菌属(clostridia)为主,而远端结直肠癌人群中以梭形杆菌属(fusobacterium)为主。2、血浆25-羟维生素d浓度、肠道菌群结构与结直肠癌关系(1)低血浆25-羟维生素d浓度时,结直肠癌人群和健康对照人群肠道菌群结构比较:健康对照人群中以梭菌属(clostridia)和毛螺旋菌科(lachnospiraceae)为主,而结直肠癌人群中以梭形杆菌属(fusobacterium)为主。(2)高血浆25-羟维生素d浓度时,结直肠癌人群和健康对照人群肠道菌群结构比较:健康对照人群中以梭菌属(clostridia)和厚壁菌门(firmicutes)为主,而结直肠癌人群中以梭形杆菌属(fusobacterium)为主。3、结直肠癌组织维生素d受体表达、肠道菌群结构与结直肠癌关系(1)维生素d受体低表达结直肠癌人群和健康对照人群肠道菌群结构比较:健康对照人群中以梭菌属(clostridia)和厚壁菌门(firmicutes)为主,而维生素d受体低表达结直肠癌人群中以梭形杆菌属(fusobacterium)为主。(2)维生素d受体高表达结直肠癌人群和健康对照人群肠道菌群结构比较:健康对照人群中以梭菌属(clostridia)和厚壁菌门(firmicutes)为主,而维生素d受体高表达结直肠癌人群中以变形菌门(proteobacteria)和埃希氏杆菌属-志贺氏杆菌(escherichia_shigella)以及梭形杆菌属(fusobacterium)为主。(3)维生素d受体低表达结直肠癌人群和维生素d受体高表达结直肠癌人群肠道菌群结构比较:低表达结直肠癌人群以peptoclostridium和消化链球菌科(peptostreptococcaceae)为主,高表达结直肠癌人群以普雷沃氏菌科(prevotellaceae)为主。4、维生素d信号通路、肠道菌群结构与结直肠癌关系(1)维生素d信号通路正常结直肠癌人群和健康对照人群肠道菌群结构比较:健康对照人群中以毛螺菌属(lachnospira)和假单胞菌目(pseudomonadales)为主,而维生素d信号通路正常结直肠癌人群中以普雷沃氏菌科(prevotellaceae)、梭形杆菌属(fusobacterium)和普雷沃菌属(prevotella)为主。(2)维生素d信号通路异常结直肠癌人群和健康对照人群肠道菌群结构比较:健康对照人群中以梭菌属(clostridia)和厚壁菌门(firmicutes)、毛螺旋菌科(lachnospiraceae)为主,而维生素d信号通路异常结直肠癌人群中以普雷沃氏菌科(prevotellaceae)、梭形杆菌属(fusobacterium)和紫单胞菌科(porphyromonadaceae)、卟啉单胞菌属(porphyromonas)、普雷沃菌属(prevotella)为主。(3)维生素d信号通路正常结直肠癌人群和维生素d信号通路异常结直肠癌人群肠道菌群结构比较:维生素d信号通路正常结直肠癌人群以为普雷沃氏菌科(prevotellaceae)、罗氏菌属(roseburia)和消化链球菌科(peptostreptococcaceae)主,维生素d信号通路异常结直肠癌人群以为梭形杆菌属(fusobacterium)和互养菌门(synergistetes)主。(四)结论肠道菌群结构与结直肠癌发病关系密切,维生素d信号通路对肠道菌群结构与结直肠癌关系具有重要的影响。二、维生素d信号通路在肠道菌群与结直肠癌关系中的作用机制(一)目的通过探讨维生素d对肠道菌群结构的影响,以及维生素d与肠粘膜屏障、慢性炎症反应的关系,初步阐明维生素d信号通路在肠道菌群与结直肠癌关系中的作用机制。(二)方法本研究采用病例-对照研究和病例-病例-对照研究设计,通过检测130例结直肠癌病例(近远端结直肠癌分别为44例、86例)和130例健康人群粪便肠道菌群多样性、血浆25-羟维生素d水平、il-6、crp、内毒素、以及130结直肠癌组织和癌旁组织标本维生素d受体表达情况,探讨了维生素d信号通路在肠道菌群与结直肠癌关系中机制研究。单因素分析采用2?检验或t检验,多因素分析采用多元logistic回归分析方法。(三)结果1、维生素d对肠道菌群结构的影响(1)结直肠癌组高血浆25-羟维生素d浓度人群和低血浆25-羟维生素d浓度人群肠道菌群结构比较:高血浆25-羟维生素d浓度人群以消化链球菌科(peptostreptococcaceae)为主,低血浆25-羟维生素d浓度人群以巨单胞菌(megamonas)、parasutterella为主。(2)健康对照组高血浆25-羟维生素d浓度人群和低血浆25-羟维生素d浓度人群肠道菌群结构比较:高血浆25-羟维生素d浓度人群以毛螺旋菌科(lachnospiraceae_ucg_001)为主,低血浆25-羟维生素d浓度人群以罗氏菌属(roseburia)、incertae_sedis为主。2、维生素d与肠黏膜屏障关系(1)结直肠癌组:高血浆25-羟维生素d浓度人群和低血浆25-羟维生素d浓度人群血浆内毒素浓度比较单因素分析结果显示,体力活动、水果摄入、饮茶、洋葱摄入在两组人群中具有明显差异(p0.1)。两组血浆内毒素浓度无显著差异(t=1.083,p=0.281)。多因素分析结果显示,在控制水果摄入、饮茶、洋葱摄入等因素后,血浆内毒素水平的比数比(95%可信限)为1.06(0.98,1.16),说明血浆维生素d水平与血浆内毒素水平无统计学联系(p=0.158)。(2)健康对照组:高血浆25-羟维生素d浓度人群和低血浆25-羟维生素d浓度人群血浆内毒素比较单因素分析结果显示,nsaids、绿色蔬菜、蛋类在两组人群中具有明显差异(p0.1)。两组血浆内毒素浓度无显著差异(t=1.608,p=0.110)。多因素分析结果显示,在控制蛋类摄入等因素后,血浆内毒素水平的比数比(95%可信限)为0.94(0.87,1.02),说明血浆维生素d水平与血浆内毒素水平无统计学联系(p=0.146)。3、维生素d与炎症反应关系(1)结直肠癌组:高血浆25-羟维生素d浓度人群和低血浆25-羟维生素d浓度人群血浆c反应蛋白浓度比较单因素分析结果显示,体力活动、水果摄入、饮茶、洋葱摄入在两组人群中具有明显差异(p0.1)。两组血浆c反应蛋白浓度无显著差异(t=1.502,p=0.136)。多因素分析结果显示,在控制水果摄入、饮茶、洋葱摄入等因素后,血浆c反应蛋白水平的比数比(95%可信限)为0.92(0.82,1.02),说明血浆维生素d水平与血浆c反应蛋白水平无统计学联系(p=0.129)。(2)健康对照组:高血浆25-羟维生素d浓度人群和低血浆25-羟维生素d浓度人群血浆c反应蛋白浓度比较单因素分析结果显示,nsaids、绿色蔬菜、蛋类在两组人群中具有明显差异(p0.1)。两组血浆c反应蛋白浓度无显著差异(t=0.428,p=0.669)。多因素分析结果显示,在控制蛋类摄入等因素后,血浆c反应蛋白水平的比数比(95%可信限)为1.03(0.87,1.21),说明血浆维生素d水平与血浆c反应蛋白水平无统计学联系(p=0.748)。(3)结直肠癌组:高血浆25-羟维生素d浓度人群和低血浆25-羟维生素d浓度人群血浆il-6浓度比较单因素分析结果显示,体力活动、水果摄入、饮茶、洋葱摄入在两组人群中具有明显差异(p0.1)。两组血浆il-6浓度浓度无显著差异(t=1.438,p=0.154)。多因素分析结果显示,在控制水果摄入、饮茶、洋葱摄入等因素后,血浆il-6浓度水平的比数比(95%可信限)为0.97(0.91,1.03),说明血浆维生素d水平与血浆il-6浓度水平无统计学联系(p=0.271)。(4)健康对照组:高血浆25-羟维生素d浓度人群和低血浆25-羟维生素d浓度人群血浆il-6浓度比较单因素分析结果显示,nsaids、绿色蔬菜、蛋类在两组人群中具有明显差异(p0.1)。两组血浆il-6浓度无显著差异(t=0.620,p=0.536)。多因素分析结果显示,在控制蛋类摄入等因素后,血浆il-6水平的比数比(95%可信限)为1.01(0.98,1.05),说明血浆维生素d水平与血浆il-6水平无统计学联系(p=0.476)。(5)结直肠癌组:高血浆25-羟维生素d浓度人群和低血浆25-羟维生素d浓度人群血浆stnfr2浓度比较单因素分析结果显示,体力活动、水果摄入、饮茶、洋葱摄入在两组人群中具有明显差异(p0.1)。两组血浆stnfr2浓度有显著差异(t=1.738,p=0.085)。多因素分析结果显示,在控制水果摄入、饮茶、洋葱摄入等因素后,血浆stnfr2水平的比数比(95%可信限)为0.97(0.99,1.00),说明血浆维生素d水平与血浆stnfr2水平有统计学联系(p=0.022)。(6)健康对照组:高血浆25-羟维生素d浓度人群和低血浆25-羟维生素d浓度人群血浆stnfr2浓度比较单因素分析结果显示,NSAIDs、绿色蔬菜、蛋类在两组人群中具有明显差异(P0.1)。两组血浆sTNFR2浓度无显著差异(t=1.437,P=0.153)。多因素分析结果显示,在控制蛋类摄入等因素后,血浆sTNFR2水平的比数比(95%可信限)为1.00(1.00,1.01),说明血浆维生素D水平与血浆sTNFR2水平无统计学联系(P=0.275)。(四)结论维生素D可能通过影响肠道菌群结构、降低sTNFR2浓度,抑制炎症反应,从而降低结直肠癌的发病风险。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：第二军医大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R735.34

【参考文献】