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综述:胃肠道癌症中微生物群驱动的表观遗传修饰:发病机制与治疗策略的意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月29日 来源:World Journal of Microbiology and Biotechnology 4
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这篇综述深入探讨了肠道微生物群通过(DNA甲基化)、(组蛋白修饰)和(非编码RNA)调控等表观遗传机制影响(胃肠道癌症)(GI cancers)发生发展的最新进展,重点解析了(短链脂肪酸)(SCFAs)、次级胆汁酸等微生物代谢物对(DNA甲基转移酶)(DNMTs)和(组蛋白去乙酰化酶)(HDACs)的调控作用,为开发基于微生物-表观遗传互作的新型抗癌策略提供了理论依据。
胃肠道中驻扎着数以万亿计的微生物,包括厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)等主要菌群。这些微小居民不仅参与消化代谢,更通过分泌代谢产物与宿主细胞进行"化学对话"。研究发现,具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)能诱导宿主DNA超甲基化,而脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)产生的毒素可激活致癌信号通路。
微生物代谢产物中,丁酸盐(butyrate)作为组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi),能解除肿瘤抑制基因的沉默状态;脱氧胆酸等次级胆汁酸则通过激活FXR受体调控miR-21表达。有趣的是,不同菌群代谢谱的差异可解释为何高纤维饮食人群结直肠癌发病率降低——纤维发酵产生的SCFAs正是天然的"表观遗传药物"。
在胃癌中,幽门螺杆菌通过CagA蛋白诱导组蛋白H3K27me3修饰;肝细胞癌患者则常见肠道菌群失调伴随抑癌基因RASSF1A高甲基化;胰腺癌微环境中微生物衍生的甲酸甚至能重塑染色质开放性。这些发现揭示了"菌群-表观遗传-癌症"轴具有显著的器官特异性。
基于微生物组编辑的疗法正在兴起:粪菌移植(FMT)可逆转致癌性表观遗传标记;工程化益生菌能靶向递送DNMT3A siRNA;而特定膳食纤维补充剂已被证实可增加产丁酸菌丰度。未来或可开发"表观遗传益生菌",通过精准调控宿主表观基因组实现癌症防治。
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