综述:膳食纤维、微生物与放疗:揭示肠道微生物组对癌症放疗的影响

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:ESMO Gastrointestinal Oncology

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  这篇综述深入探讨了肠道微生物组(gut microbiome)通过短链脂肪酸(SCFAs)等代谢产物调控放疗(RT)疗效及毒性的机制,提出膳食纤维干预可重塑菌群平衡,增强肿瘤放射敏感性(radiosensitisation)并减轻盆腔放疗病(PRD)的胃肠道症状(如辐射性肠炎/直肠炎),为癌症治疗提供了低成本、低风险的辅助策略。

  

肠道微生物组及其在健康中的作用

人类肠道微生物组由定植于胃肠道的数万亿微生物(包括细菌、病毒、原生动物和真菌)及其基因组组成。这些共生菌通过代谢药物和营养素、调节免疫、维持肠屏障功能及抑制病原体定植等机制,与宿主形成互利关系。例如,短链脂肪酸(SCFAs)如丁酸盐(butyrate)可促进结肠细胞再生并诱导调节性T细胞(Tregs)发育,维持肠道免疫稳态。

影响肠道微生物组的因素

年龄、地理环境、抗生素使用和饮食(尤其是膳食纤维摄入)显著影响菌群组成。西方饮食模式(低纤维、高精制碳水化合物)与微生物多样性下降相关,而高纤维饮食可增加SCFAs产量。例如,菊粉(inulin)能促进双歧杆菌(Bifidobacterium)和乳杆菌(Lactobacillus)增殖,而低聚半乳糖(GOS)则特异性富集双歧杆菌。

菌群失调与疾病

菌群失调(dysbiosis)与炎症性肠病(IBD)、糖尿病和癌症等疾病密切相关。在结直肠癌(CRC)中,具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)和肠毒素脆弱拟杆菌(ETBF)等病原体过度增殖,而产丁酸盐的瘤胃球菌(Ruminococcus)和粪杆菌(Faecalibacterium)减少,导致肠屏障破坏和促炎状态。

微生物组与癌症治疗

肠道微生物通过调节免疫微环境影响化疗和免疫治疗疗效。例如,抗生素清除革兰阳性菌可增强放疗的抗原提呈效应,而高纤维饮食通过增加SCFAs(如丁酸盐)发挥放射增敏作用。丁酸盐通过抑制组蛋白去乙酰化酶(HDACs)阻断肿瘤细胞DNA修复,同时保护正常肠黏膜,形成"丁酸盐悖论"效应。

放疗与微生物组的双向关系

盆腔放疗导致菌群多样性降低,厚壁菌门(Firmicutes)与拟杆菌门(Bacteroidetes)比例倒置,产SCFAs菌减少。基线菌群中拟杆菌目(Bacteroidales)丰度较高的患者对放疗反应更佳。此外,缺氧肿瘤微环境中,厌氧菌(如鼠李糖乳杆菌Lactobacillus rhamnosus)可增强放射敏感性。

膳食纤维对放疗毒性的调控

传统低纤维饮食建议已被新兴证据挑战。部分水解瓜尔胶(PHGG)和菊粉补充可减少放疗相关性腹泻,并促进双歧杆菌恢复。高纤维饮食(≥18 g/天)显著降低长期胃肠道症状,而低纤维饮食(≤10 g/天)可能加剧营养不良风险。

未来方向

需标准化膳食干预方案和疗效评估指标,结合菌群移植(FMT)和特定益生菌(如产丁酸盐菌)以优化治疗。针对CRC患者独特的肿瘤微环境菌群特征,开发个性化纤维干预策略是重要研究方向。

(注:全文严格基于原文证据链,未添加非文献支持内容)

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