口腔細菌促腸癌的機制分析

　　為了保持口腔清潔，預防牙周炎，你每天都會刷牙。可是，你知道么，其實，在保持牙齒健康的同時，你無形中可能也在降低自己發生結直腸癌的幾率？

　　口腔作為消化道的最上游，是人體與外界相通的最前線。有將近700種微生物定植于口腔，構成了繼腸道菌群后的人體第二大菌群。而每天都有不少來自口腔的細菌，隨著吞咽順流而下，突破胃酸攔截，成功登陸腸道，影響著腸道健康。

　　近日，來自中山大學附屬口腔醫院的王智和程斌團隊在國際頂尖期刊《癌癥研究》上公布了一項重要研究成果—— 牙齦卟啉單胞菌，牙周炎的一種病原體，定植結直腸組織后，能通過招募髓系免疫細胞，激活炎性小體NLRP3，從而促進結直腸癌的發生發展。

　　論文首頁

　　結直腸癌嚴重危害人類健康。全球范圍內，在惡性腫瘤殺手排行榜上，結直腸癌發病率排第三，死亡率排第二。僅僅在中國，平均每天就有1000多人被確診結直腸癌，500多人因結直腸癌而死亡。

　　牙齦卟啉單胞菌又是何方妖孽？作為一種革蘭陰性厭氧菌， 牙齦卟啉單胞菌是口腔里最兇殘的細菌之一，除了能導致牙周炎，引起牙齦腫脹外，還和包括心血管疾病、糖尿病和阿爾茨海默病等全身性疾病密切相關。

　　在結直腸癌中，中山大學的研究人員驚奇地發現， 原本存在于口腔的牙齦卟啉單胞菌，還明顯富集在患者的糞便里。隨后對結直腸癌組織進行檢測，發現相比于正常組織， 牙齦卟啉單胞菌還大量存在于癌組織中。

　　一貫興風作浪的牙齦卟啉單胞菌在結直腸癌中意外顯身，這讓研究人員有了一絲不詳的預感：莫非它會是促進結直腸癌發病的“犯罪嫌疑人”？

　　牙齦卟啉單胞菌在結直腸癌組織中富集（Normal:正常組織；Adenoma:腺瘤；CRC:結直腸癌）

　　隨后，研究人員調查了結直腸癌組織中牙齦卟啉單胞菌的富集豐度與患者預后的關系，發現 牙齦卟啉單胞菌含量越高，患者預后越差。這下，牙齦卟啉單胞菌和結直腸癌就真的攀上關系了。

　　鎖定該菌后，研究團隊進行了動物實驗，先后選用能自發成瘤的APCmin/+小鼠、異種移植成瘤的皮下和原位直腸癌小鼠，分別作為結直腸癌的早期和晚期動物模型，處理以牙齦卟啉單胞菌（實驗組）、無患病致癌風險的鏈球菌（陰性對照組）或培養細菌用的肉湯（空白對照組）。

　　歷經8周的成瘤周期后，解剖小鼠，觀察結直腸癌成瘤情況，發現相比于2個對照組， 牙齦卟啉單胞菌處理的實驗組瘤數又多瘤體又大。牙齦卟啉單胞菌促進了結直腸癌的發生和發展，鐵證如山。

　　小鼠成瘤實驗（Control:肉湯；S. mutans:鏈球菌；P. gingivalis:牙齦卟啉單胞菌）

　　腫瘤的發生是一個多因素、多步驟和多階段的過程。部分腫瘤的發生和細菌感染密切相關，比如臭名昭著的幽門螺桿菌就是導致胃癌的罪魁禍首。

　　近些年來，以腸道菌群學說為代表的消化道菌群研究異軍突起，逐漸揭開了消化道細菌與消化道腫瘤之間千絲萬縷的危險關系。那么，牙齦卟啉單胞菌又是如何促進結直腸癌的發生發展呢？

　　獲取原位移植成瘤小鼠的直腸癌組織后，研究人員比較了實驗組和空白對照組的瘤內免疫細胞構成差異，發現 經牙齦卟啉單胞菌處理后，浸潤的CD11b陽性細胞、巨噬細胞和DC細胞等髓系免疫細胞明顯增多，并伴炎癥細胞因子IL1β、TNFα和 IL6水平升高，而CD4+T細胞、CD8+T細胞及NK細胞則無顯著改變。

　　這表明 牙齦卟啉單胞菌在腸道中，為結直腸癌細胞營造了一個富集髓系細胞的促炎腫瘤微環境。

　　牙齦卟啉單胞菌構建的富集髓系細胞和炎癥細胞因子的免疫微環境

　　然而，牙齦卟啉單胞菌又何德何能，既招募髓系細胞，又促進IL1β等炎癥因子的表達？作為在固有免疫中占居主導地位的炎癥細胞因子，同時還能激活TNF和IL-6等其他促炎細胞因子的釋放，IL1β被選為研究的突破口。

　　眾所周知，IL1β在分泌前需經過caspase 1的裂解而成熟，caspase 1的激活則由NLRP3炎性小體誘發，而NLRP3炎性小體復合物的組裝需要細菌等微生物來刺激免疫細胞【5】。

　　順著這條線索，研究人員先檢測了原位瘤小鼠的直腸癌組織中NLRP3炎性小體的表達，果然發現了 牙齦卟啉單胞菌處理后的實驗組NLRP3炎性小體表達上調。

　　隨后的巨噬細胞體外共培養，及NLRP3敲除的結直腸癌小鼠體內實驗，都驗證了 牙齦卟啉單胞菌是通過刺激髓系細胞，來激活NLRP3炎性小體，而上調IL1β等炎癥因子表達，進而促進腫瘤發生發展。

　　機制示意圖

　　NLRP3雖然主要存在于髓系細胞，但也在上皮細胞中表達。為排除腸道上皮細胞的影響，研究人員構建了造血細胞NLRP3條件性敲除的嵌合小鼠模型，飼喂予牙齦卟啉單胞菌后，發現造血細胞NLRP3缺陷的小鼠直腸癌瘤體，要比造血細胞NLRP3正常的小鼠的小而輕，且瘤內髓系細胞富集現象消失， 意味著牙齦卟啉單胞菌所激活的NLRP3炎性小體來源于髓系細胞。

　　研究人員化身御賜小仵作，由表及里，抽絲剝繭，為大家揭露了牙齦卟啉單胞菌又一樁不為人知的惡行，也展示了口腔菌群與消化道腫瘤暗處的隔空互動。

　　腸道菌群的研究如日中天，吸引無數目光，而口腔菌群在它光芒的遮蓋下，卻往往被大家忽視。但人體作為一個統一的整體，一向牽一發而動全身，一個小小的口腔，能對全身的健康有著大大的影響。

　　所以，你還在等什么？預防結直腸癌，不妨多拓寬拓寬思路，由“齒”開始。