综述：肠道微生物群-吲哚-3-乙酸轴在癌症中的作用：双重功能、机制见解和治疗潜力

这篇综述深入探讨了肠道菌群代谢产物吲哚-3-乙酸（IAA）在癌症中的双向调控作用，揭示了其通过活性氧（ROS）、芳香烃受体（AhR）和Toll样受体4（TLR4）等通路发挥促癌或抑癌效应的浓度依赖性机制，为靶向微生物-宿主互作的癌症治疗策略提供了新视角。

　　

肠道微生物群-吲哚-3-乙酸轴在癌症中的双面舞者

Abstract
吲哚-3-乙酸（IAA）作为色氨酸的肠道菌群代谢产物，在癌症中扮演着矛盾角色：低浓度时通过激活TLR4-JNK通路抑制肿瘤增殖，高浓度则通过AhR诱导免疫抑制性肿瘤相关巨噬细胞（TAM）表型。这种双重效应与其调控ROS水平、自噬过程和肠道屏障功能密切相关，而肾功能障碍导致的IAA蓄积更可能加速癌症进展。

Introduction
L-色氨酸（Trp）仅有4-6%被肠道菌群转化为吲哚类物质，其中IAA由艰难梭菌（Clostridium sporogenes）等85种细菌通过吲哚-3-丙酮酸（IPyA）等多条途径生成。与犬尿氨酸（Kyn）途径不同，IAA独特之处在于既是尿毒症毒素，又能通过AhR非依赖途径调控肿瘤进程。在慢性肾脏病（CKD）患者中，IAA累积引发的氧化应激成为连接肾病与癌症的"代谢桥梁"。

IAA microbial biosynthetic pathway
肠道菌群通过色氨酸酶、胺氧化酶等将Trp转化为IAA前体，其中吲哚-3-乙酰胺（IAM）途径需细菌特异性腈水解酶。值得注意的是，拟杆菌属（Bacteroides）能同时产生IAA及其拮抗代谢物，这种菌株水平的代谢异质性解释了患者间IAA浓度的显著差异。

The inflammatory paradox of IAA and AhR
IAA如同精准的免疫调节器：10 μM浓度即可抑制Th17细胞分化，但超过50 μM会通过AhR/STAT3轴促进IL-10分泌。在胰腺癌模型中，IAA诱导的Arg1⁺ TAMs使CD8⁺ T细胞功能耗竭，这种剂量依赖性效应为"精准菌群干预"提供了理论依据。

What Makes IAA Unique in Cancer Therapy?
相比其他吲哚代谢物，IAA具有三大特征：①唯一被欧洲尿毒症毒素工作组列为2类毒素的吲哚衍生物；②能穿透血脑屏障影响神经肿瘤；③通过表观遗传调控DNMT1/HDAC抑制乳腺癌转移。临床数据显示，结直肠癌患者粪便IAA/Kyn比值与PD-1抑制剂疗效呈负相关。

Therapeutic Implications
靶向IAA的策略呈现多元化：①饮食干预（低Trp高纤维饮食）；②工程菌递送IAA拮抗剂；③AhR拮抗剂CH223191与放疗联用。值得注意的是，IAA前体5-羟色胺（5-HT）可增强奥沙利铂对CT26结肠癌细胞的杀伤，这种"代谢增敏"效应涉及ROS-JNK/p38通路的协同激活。

Future Directions
亟待解决三大挑战：①开发区分IAA异构体的质谱检测技术；②阐明IAA在肿瘤转移中的器官特异性效应；③探索菌群-IAA轴与免疫检查点抑制剂的交互机制。类器官共培养模型显示，嗜黏蛋白阿克曼菌（Akkermansia）能通过IAA/IL-22轴增强肠道干细胞辐射抗性，这为放疗防护提供了新思路。

Conclusion
IAA如同微生物界派往肿瘤战场的"双面特工"，其最终效应取决于微环境pH值、菌群组成和宿主代谢状态的三维调控网络。未来研究需建立基于机器学习的IAA动态预测模型，以实现从"菌群代谢图谱"到"个性化癌症治疗"的精准转化。