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细菌生物膜可能在结直肠癌中扮演角色

生物膜是指粘附在生物或非生物的表面、包裹在聚合物基体当中的、微生物群落的聚集物。它与许多粘膜慢性疾病有关,包括炎症性肠病、咽扁桃体炎、中耳炎、鼻窦炎、尿道炎和阴道炎。


一篇新的报道显示,研究者们发现细菌生物膜与结直肠癌有关。


尽管我们长期以来就怀疑细菌生物膜所导致的慢性炎症可以导致结直肠癌,但这是首次在结直肠癌当中发现了细菌生物膜。研究的作者们说道。


他们指出,最值得注意的是,生物膜与细菌的组织侵袭性有关,并且会改变组织的生物学特性,提高细胞增殖的能力。这是一种发生在结肠当中的、向肿瘤转化(没有癌症的证据)的基本特征。


另一个有趣的发现是,结肠生物膜在右侧结肠肿瘤中是普遍存在的。最值得注意的是,这些存在于生物膜的标本都集中在右侧结肠。该文章的资深作者——马里兰巴尔地摩约翰霍普金斯大学医学院和彭博公共卫生学院肿瘤医学教授Cynthia L. Sears医生说道。


事实上,这是这一段结肠肿瘤的普遍特点,尽管我们不知道这是为什么。她在陈述中评论道。


该研究发表于12月8日的美国国家科学院院刊上。文献阅读:Proc Natl Acad Sci U S A 2014 Dec 8.


Sears医生和他的同事们对118位进行手术或结肠镜检查的患者的健康和肿瘤组织进行了检查。侵入的多种微生物的细菌生物膜几乎全部位于右侧结肠肿瘤当中(89%,15例癌症中的13例和全部的4例腺瘤),只有12%位于左侧结肠肿瘤当中(15例癌症中的2例,2例腺瘤都没有)。


结肠中细菌生物被膜的形成原因还不清楚,Sears医生解释道。目前,我们不明白生物膜都集中在右侧结肠的原因,右侧结肠当中的排泄物更多的是液体,有人会认为这样细菌更不容易粘附到粘膜上。她告诉医景新闻说,我们希望能从研究中得到更多的线索,从而更详细的检查哪种细菌容易粘附、它们的信号转导以及宿主细胞的信号转导。然而,无论生物膜是在左侧还是右侧结肠形成的,两个位置的生物学改变都是一样的,这都强烈提示生物膜与组织的肿瘤形成有关。


令人感到奇怪的另一点是,所以的有生物膜的肿瘤中(无论是癌症或是腺瘤)在肿瘤位置的远处,在没有肿瘤的粘膜上都存在生物膜。


这提示,要么肿瘤能促进生物膜的形成,要么生物膜能促进肿瘤的发生。共同作者——马萨诸塞州伍兹霍尔海洋生物实验室的科学家Jessica Mark Welch博士在陈述中评论道。粘膜层的烟道导管能允许细菌接触到宿主的内皮细胞,这样也可以导致癌症。


数据也显示,癌症患者或健康对照者中生物膜的形成都与结肠内皮细胞中E-钙黏蛋白的减少或重新分配有关。这与内皮细胞渗透能力的提高相一致。


这一研究应用了一种新的观察细菌结构的方法,这是Welch医生和他的同事们发明的,叫做组合成像法。它是应用各种颜色的荧光探针来分辨被膜中不同种类的细菌,从而显示出微生物群落的三维结构。


应用这一技术,作者们能够看到与升结肠有关的生物膜是由许多种类的细菌组成。其种类也是多种多样的,侵入粘膜层的生物膜包括生物膜中的所有细菌菌株,这与只有一种菌株侵入的说法截然相反。


这提示生物膜本身可以导致癌症,而不是某种特别的细菌。Sears医生指出。


到目前为止,这一发现还不能立刻应用到临床。然而,我们相信下一步就要检测是否在结肠镜检查时发现结肠中存在生物膜就意味着患者结肠肿瘤的风险会增加。Sears医生说道。这需要对储存在(目前已有但不经常使用的)组织固定剂当中(而不是通常使用的福尔马林)的标本进行活检+纵向随访。


如果前瞻性研究显示,生物被膜能鉴别出高危的患者,我们就可以改变目前的范例,应用结肠镜进行筛查。她指出。未来的其他工作就是检测益生菌治疗能否影响结肠中生物被膜的形成或(研究中发现的)致瘤信号转导。


如果真的是这样,那么应用简单的治疗方法来降低结肠肿瘤形成的远期风险将成为可能。Sears医生解释道。


该研究得到了国立卫生研究院的支持和Mérieux学会的拨款。作者们公布没有相关的财务关系。


编译自:Bacterial Biofilms May Play Role in Colorectal Cancer.Medscape,Dec 23,2014.


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