重大发现!肠道微生物群、血液代谢物与分化型甲状腺癌存在因果关联

【字体: 时间:2025年03月01日 来源:BMC Cancer 3.4

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  为探究肠道微生物群与分化型甲状腺癌(DTC)关系及潜在机制,研究人员开展相关研究,发现二者存在因果关联及潜在治疗靶点。

  甲状腺,这个位于颈部前方、形似蝴蝶的小器官,却在人体的新陈代谢、生长发育等诸多生理过程中扮演着至关重要的角色。然而,近年来甲状腺癌的发病率呈上升趋势,其中分化型甲状腺癌(Differentiated Thyroid Cancer,DTC)占比超过 90%,包括乳头状甲状腺癌(Papillary Thyroid Cancer,PTC)和滤泡状甲状腺癌(Follicular Thyroid Cancer,FTC) ,严重威胁着人们的健康。
随着医学研究的不断深入,肠道微生物群逐渐进入人们的视野。越来越多的证据表明,肠道微生物群与多种疾病的发生发展密切相关,它就像一个隐藏在人体内部的 “小宇宙”,对人体健康有着深远的影响。于是,科学家们提出了 “甲状腺 - 肠道轴” 的概念,试图探索甲状腺癌与肠道微生物群之间的联系。但目前,它们之间的因果关系以及潜在的中介因素并不明确,而且针对 DTC 不同组织学类型与肠道微生物群的关系研究也较少。

为了填补这些空白,四川大学华西医院的研究人员开展了一项重要研究,相关成果发表在《BMC Cancer》杂志上。

在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们从荷兰微生物组计划(Dutch Microbiome Project,DMP)、加拿大老年纵向研究(Canadian Longitudinal Study on Aging,CLSA)和 FinnGen 联盟 R10 发布数据中获取肠道微生物群、血液代谢物以及 DTC 的数据。通过全基因组关联研究(Genome - Wide Association Studies,GWAS)筛选遗传变异作为工具变量,利用双向和中介孟德尔随机化(Mendelian Randomization,MR)设计评估因果关系。同时,运用基于贝叶斯模型平均法(MR - BMA)的多变量 MR 方法确定最可能的因果分类群,并借助在线平台 Metaconflict 4.0 进行代谢途径分析。

研究结果令人瞩目:

  • 微生物分类群与 DTC 的因果关联:经过敏感性分析,研究人员发现 4 种微生物分类群与 PTC 存在因果关系,如长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)、柯林斯菌属(Collinsella)等;3 种微生物分类群与 FTC 存在因果关系,包括拟杆菌属(Bacteroides)等。MR - BMA 分析还指出,长双歧杆菌是增加 PTC 风险的主要微生物分类群,而拟杆菌属则是降低 FTC 风险的主要微生物分类群。
  • 血液代谢物与 DTC 的因果关联:研究确定了 19 种与 PTC 相关的血液代谢物,其中葡萄糖醛酸水平和鞘磷脂(d18:2/23:1)水平在经过 Bonferroni 校正后对 PTC 有显著因果影响;31 种血液代谢物与 FTC 相关,胆酸盐与腺苷 5* - 单磷酸(AMP)的比值在校正后对 FTC 有显著因果影响。此外,还发现了精氨酸与谷氨酸的比值、谷氨酸与半胱氨酸的比值和 PTC 之间存在双向因果关系。
  • 代谢和肠道细菌途径分析:代谢途径分析识别出 8 条与 DTC 相关的重要代谢途径,如 PTC 的鞘脂代谢途径,FTC 的丙氨酸代谢、谷胱甘肽代谢等途径。同时,发现 12 种细菌代谢途径对 PTC 有因果影响,5 种对 FTC 有因果影响。
  • 微生物群、血液代谢物和 DTC 的中介分析:研究发现鞘磷脂(d18:2/23:0,d18:1/23:1,d17:1/24:1)在柯林斯菌属与 PTC 的关联中起中介作用,介导比例为 36.84%;2 - 羟基癸二酸在双歧杆菌目或双歧杆菌科与 FTC 的关联中起中介作用,介导比例为 17.01%。

总的来说,该研究揭示了肠道微生物群、血液代谢物和 DTC 之间的因果关系。长双歧杆菌是 PTC 风险的主要因果因素,拟杆菌属是 FTC 风险的关键决定因素,鞘磷脂和 2 - 羟基癸二酸分别在相关关联中发挥中介作用。这些发现为未来 DTC 的临床治疗和研究提供了新的方向。例如,或许可以通过调节肠道微生物群,如增加或减少特定微生物的数量,来预防和治疗 DTC;也可以针对相关的代谢物和代谢途径开发新的治疗方法。

不过,该研究也存在一些局限性。MR 估计反映的是长期遗传暴露,可能无法准确捕捉微生物群短期变化的影响;肠道微生物群易受多种因素影响,会降低研究结果的统计效力和稳健性;研究主要针对欧洲人群,其结果对特定种族群体的适用性还需进一步确认。但这并不影响该研究的重要意义,它为后续更深入的研究奠定了坚实基础,期待未来能有更多研究来完善这一领域的认知,为甲状腺癌患者带来更多的希望和治疗选择。
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