综述:肠脑轴与肠道微生物组在胶质母细胞瘤中的关联、治疗及预后

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Medicine in Microecology CS4.6

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  这篇综述系统阐述了肠脑轴(GBA)与肠道微生物组在胶质母细胞瘤(GBM)中的关键作用,揭示了微生物代谢产物(如SCFAs)通过神经递质(5-HT、DA)、免疫调节(STAT3/NF-κB通路)和血脑屏障(BBB)破坏等多重机制影响GBM进展。重点探讨了Akkermansia、Prevotella等菌群的双向调控作用,为微生物组靶向治疗(如免疫检查点阻断PD-1/PD-L1)提供了新视角。

  

肠脑轴与肠道微生物组:胶质母细胞瘤的新型调控维度

Abstract
肠脑轴作为连接胃肠道与中枢神经系统的复杂通讯网络,其与肠道微生物组的相互作用正成为胶质母细胞瘤(GBM)研究的新焦点。最新证据表明,微生物代谢产物通过调控神经炎症、免疫微环境和代谢重编程显著影响GBM的进展与治疗响应。

1. Introduction
肠脑轴通过神经-内分泌-免疫三重网络实现双向通讯:自上而下通路中,中枢神经系统通过自主神经调控胃肠功能;自下而上通路则依赖肠道菌群代谢物(如色氨酸衍生物)经迷走神经或循环系统影响脑功能。在GBM中,这种交互通过改变多巴胺受体DRD2/EGFR-MAPK通路和5-羟色胺信号促进肿瘤增殖。

2. Methodology
通过系统检索2014-2025年文献,筛选出60项关键研究。分析显示,微生物组通过产生短链脂肪酸(SCFAs)、调控芳香烃受体(AHR)通路和表观遗传修饰(如HDAC抑制)参与GBM生物学过程。

3. Gut microbiota: the second genome
肠道微生物组作为"第二基因组",其多样性变化与GBM显著相关:

  • 代谢调控:丁酸盐通过抑制HDAC增强BBB完整性,而乙酸参与TCA循环促进GBM细胞乙酰-CoA合成
  • 免疫调节:拟杆菌门/Bacteroidetes减少与M2型小胶质细胞极化相关,导致IL-10升高和T细胞抑制
  • 治疗抵抗:化疗后Akkermansia丰度增加与PD-1抑制剂疗效正相关

3.1 肠脑轴在GBM进展中的多面作用
微生物代谢物通过以下机制驱动肿瘤:

  • 色氨酸-AHR通路激活STAT3,促进IDO-1介导的免疫逃逸
  • LPS-TLR4信号诱导NF-κB活化,增加IL-6/IL-8分泌
  • 谷氨酰胺代谢重编程满足GBM细胞能量需求

3.2 微生物组对中枢神经系统的调控
临床研究发现:

  • 创伤性脑损伤后SCFAs给药可减少小胶质细胞活化
  • 菌群失调导致Th17/Treg失衡,通过Foxp3下调促进肿瘤生长

4. Future research directions
潜在转化方向包括:

  • 益生菌干预(如Bifidobacterium longum增强CD8+
    T细胞应答)
  • 微生物标志物开发(Prevotella7早期诊断价值)
  • FMT联合TMZ化疗的协同效应

5. Discussion
争议点在于特定菌株的双重作用:Akkermansia muciniphila既可增强TMZ疗效,又可能通过破坏肠黏膜屏障加剧炎症。当前挑战包括个体化治疗方案制定和LBPs(活体生物药)标准化生产。

6. Conclusion
肠道微生物组通过代谢-免疫-神经轴成为GBM治疗的新靶点,其临床转化需解决菌株特异性、给药方案和监管标准等关键问题。未来研究应聚焦微生物组-肿瘤互作的空间转录组特征和时序动态变化。

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