【摘要】：第一部分免疫營(yíng)養(yǎng)素干預(yù)小鼠結(jié)腸癌模型化療效果及腸道菌群偏離情況的研究研究背景:結(jié)直腸腫癌的放化療最常見的副反應(yīng)是胃腸道并發(fā)癥,主要表現(xiàn)為胃腸動(dòng)力和腸道菌群的紊亂及腸屏障受損。免疫營(yíng)養(yǎng)素在營(yíng)養(yǎng)支持、調(diào)節(jié)免疫和維護(hù)腸道菌群、腸粘膜屏障功能等方面有著重要的作用。許多研究表明免疫營(yíng)養(yǎng)素聯(lián)合化療在腫瘤治療中起重要作用。補(bǔ)充免疫營(yíng)養(yǎng)素可以改善炎性腸病、部分肝切除動(dòng)物的腸道菌群和腸屏障功能,而對(duì)化療導(dǎo)致的腸屏障損害的作用報(bào)道較少,其在結(jié)直腸癌治療中的作用也有待進(jìn)一步研究。目的:通過(guò)給化療小鼠模型補(bǔ)充谷氨酰胺、n-3多不飽和脂肪酸和益生元,探討補(bǔ)充不同免疫營(yíng)養(yǎng)素對(duì)荷瘤小鼠化療效果、維持腸道菌群結(jié)構(gòu)的作用,研究其改善腸道菌群紊亂的機(jī)制,為將來(lái)免疫營(yíng)養(yǎng)素在結(jié)直腸癌臨床治療中的應(yīng)用奠定研究基礎(chǔ)。方法:30只雌性BALB/c小鼠皮下注射CT26小鼠結(jié)腸癌細(xì)胞系,構(gòu)建荷瘤小鼠模型。將荷瘤小鼠隨機(jī)分為五組:第1組無(wú)化療干預(yù)對(duì)照組(Control,CON,n=6);第2組化療+生理鹽水干預(yù)組(Normal saline,NS,n=6);第3組化療+谷胺酰胺干預(yù)組(Glutamine,GLN,n=6);第4組化療+n-3多不飽和脂肪酸干預(yù)組(Polyunsaturated fatty acids,PUFA,n=6);第 5 組化療+益生元干預(yù)組(Prebiotics,PRE,n=6)。干預(yù)前(Baseline,BAS)和各組干預(yù)2周后,取小鼠新鮮糞便提取DNA,通過(guò)16S rRNAMiseq測(cè)序檢測(cè)小鼠糞便腸道菌群。結(jié)果:接受化療的NS組小鼠糞便中厚壁菌門(Firmicutes)和乳酸菌屬(Lactobacillus)含量顯著高于基線水平(BAS)和CON組,而擬桿菌門(Bacteroidetes)、擬桿菌屬(Bacteroides)顯著低于基線水平(BAS)和CON組小鼠(P0.05)。PUFA組小鼠糞便中擬桿菌門(Bacteroidetes)含量顯著高于NS組,而厚壁菌門(Firmicutes)和放線菌門(Actinobacteria)顯著低于NS組小鼠(P0.05)。GLN組和PRE組小鼠糞便菌群在門的水平上與NS組均無(wú)顯著差異(P0.05)。接受化療干預(yù)的NS組、GLN組、PUFA組、PRE組小鼠成瘤體積較無(wú)化療干預(yù)的CON組明顯縮小(P0.05);接受免疫營(yíng)養(yǎng)素干預(yù)的小鼠中,PUFA組小鼠成瘤體積較NS組明顯縮小(P0.05),GLN組、PRE組小鼠與NS組小鼠成瘤體積無(wú)明顯差別(P0.05)。結(jié)論:5-Fu化療導(dǎo)致小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)改變,擬桿菌門(Bacteroidetes)水平降低,厚壁菌門(Firmicutes)水平升高。而補(bǔ)充n-3PUFAs可以修復(fù)化療導(dǎo)致的腸道菌群紊亂,提升擬桿菌門(Bacteroidetes)含量,降低厚壁菌門(Firmicutes)和放線菌門(Actinobacteria)含量,提高化療效果。第二部分腸道微環(huán)境變化對(duì)結(jié)直腸癌術(shù)后患者腸道功能影響的研究背景:胃腸道手術(shù)患者術(shù)后經(jīng)常出現(xiàn)胃腸道功能相關(guān)并發(fā)癥,接受結(jié)直腸癌根治手術(shù)的患者經(jīng)常表現(xiàn)為腹瀉或麻痹性腸梗阻。許多研究表明這些并發(fā)癥與手術(shù)應(yīng)激、圍手術(shù)期腸道準(zhǔn)備、術(shù)后禁食以及術(shù)后腸道菌群失調(diào)相關(guān)。但目前關(guān)于結(jié)直腸癌手術(shù)后腸道菌群結(jié)構(gòu)改變與手術(shù)并發(fā)癥關(guān)系的研究很少,其在術(shù)后腸道功能恢復(fù)中的作用機(jī)制值得進(jìn)一步研究。目的:分析結(jié)直腸癌患者手術(shù)前后的糞便菌群結(jié)構(gòu)差異,探討腸道菌群結(jié)構(gòu)變化在結(jié)直腸癌術(shù)后腸道功能恢復(fù)中的作用。材料與方法:選取在北京協(xié)和醫(yī)院接受擇期手術(shù)結(jié)直腸癌患者,根據(jù)患者術(shù)后腸道功能恢復(fù)情況分為術(shù)后腸道功能正常組(正常組)和術(shù)后腹瀉/腸麻痹組(腹瀉組)。分別于術(shù)前、術(shù)后5-7天留取新鮮糞便提取DNA,通過(guò)16S rRNA Miseq測(cè)序檢測(cè)糞便腸道菌群。分別于術(shù)后第一天(POD1)、第三天(POD3)采集空腹血,留取血清標(biāo)本,應(yīng)用ELISA方法檢測(cè)血清中炎癥因子(TNF-α,IL-6,IL8)水平。比較正常組與腹瀉組術(shù)前、術(shù)后腸道菌群結(jié)構(gòu)差異及術(shù)后血漿炎癥因子水平的差異,分析腸道菌群結(jié)構(gòu)改變與術(shù)后腸道功能的相關(guān)性。結(jié)果:共納入38例擇期結(jié)直腸癌手術(shù)患者,其中正常組27例,腹瀉組11例。兩組間術(shù)前糞便主要菌群豐度無(wú)顯著差異,包括厚壁菌門(Firmicutes,67.05%VS 58.14%,P0.05),擬桿菌門(Bacteroidetes,21.01%VS 11.75%,P0.05),變形菌門(Proteobacteria,5.36%VS 18.39%,P0.05)和放線菌門(Actinobacteria,5.65%VS 10.03%,P0.05)。術(shù)后糞便菌群檢測(cè)結(jié)果顯示,正常組患者糞便中擬桿菌門(Bacteroidetes,34.20%VS 14.47%,P0.05),擬桿菌屬(Bacteroides,21.40%VS8.68%,P0.05)和 Parabacteroides(21.40%VS8.68%,P0.05)比例顯著高于腹瀉組,而變形菌門(Proteobacteria,19.19%VS43.14%,P0.05)比例顯著低于腹瀉組;厚壁菌門(Firmicutes,41.88%VS39.52%,P0.05)和梭桿菌門(Fusobacteria,2.03%VS0.88%,P0.05)豐度在兩組之間無(wú)顯著差異。腹瀉組患者POD1血清中炎癥因子水平(IL-6)顯著高于正常組,POD3兩組間血清中炎癥因子水平無(wú)顯著差異。結(jié)論:正常組與腹瀉組患者之間的術(shù)前糞便菌群結(jié)構(gòu)無(wú)顯著差異,術(shù)后糞便菌群結(jié)構(gòu)存在顯著差異。結(jié)直腸癌患者術(shù)后糞便菌群中擬桿菌門、擬桿菌屬比例下降,變形菌門比例升高可能與術(shù)后腹瀉等并發(fā)癥相關(guān)。術(shù)后早期血清炎癥因子檢測(cè)可以對(duì)術(shù)后腹瀉并發(fā)癥起預(yù)警作用。第三部分加速康復(fù)外科理念下結(jié)直腸癌手術(shù)患者腸屏障及腸道微環(huán)境變化的研究研究背景:近十余年來(lái)加速康復(fù)外科(ERAS)理念在全球主要發(fā)達(dá)國(guó)家有了較為迅速的推廣和應(yīng)用,其在結(jié)直腸手術(shù)中的應(yīng)用最為成功。與傳統(tǒng)手術(shù)相比,ERAS模式下的結(jié)直腸手術(shù)簡(jiǎn)化了術(shù)前腸道準(zhǔn)備,術(shù)后早期恢復(fù)飲食,減少手術(shù)患者腸道的創(chuàng)傷應(yīng)激,早期恢復(fù)腸道功能,達(dá)到快速康復(fù)的目的。但目前支持ERAS理念的證據(jù)均來(lái)源于臨床觀察研究,ERAS模式對(duì)保護(hù)結(jié)直腸手術(shù)患者腸屏障功能和維護(hù)腸道微環(huán)境的研究少有報(bào)道。因此有必要開展相關(guān)研究,為ERAS理念的推廣提供基礎(chǔ)理論支持。目的:比較傳統(tǒng)治療模式與ERAS模式下?lián)衿诮Y(jié)直腸手術(shù)的患者腸道菌群結(jié)構(gòu)變化,探討ERAS模式加速患者術(shù)后康復(fù),改善患者術(shù)后腸道功能的機(jī)制。方法:選取在北京協(xié)和醫(yī)院基本外科接受擇期結(jié)直腸癌根治手術(shù)患者作為研究對(duì)象。根據(jù)術(shù)前腸道準(zhǔn)備方式和術(shù)后營(yíng)養(yǎng)支持手段的不同,將患者分為常規(guī)治療模式組(對(duì)照組)和加速康復(fù)外科模式組(ERAS組)。分別于術(shù)前、術(shù)后5-7天留取新鮮糞便提取DNA,通過(guò)16S rRNA Miseq測(cè)序檢測(cè)糞便菌群。分別于術(shù)后第一天(POD1)、第三天(POD3)采集空腹血,留取血清標(biāo)本,應(yīng)用ELISA方法檢測(cè)血清中炎癥因子(TNF-α,IL-6,IL8)水平。比較對(duì)照組與ERAS組術(shù)前、術(shù)后腸道菌群結(jié)構(gòu)差異及術(shù)后血漿炎癥因子水平的差異。結(jié)果:共納入32例擇期結(jié)直腸癌手術(shù)患者,其中對(duì)照組22例,ERAS組10例。兩組間術(shù)前糞便主要菌群豐度無(wú)顯著差異,包括厚壁菌門(Firmicutes,64.21%VS 64.11%,P0.05),擬桿菌門(Bacteroidetes,20.14%VS 18.14%,P0.05),變形菌門(Proteobacteria,8.23%VS 9.26%,P0.05)和放線菌門(Actinobacteria,6.71%VS 7.67%,P0.05)。術(shù)后糞便菌群檢測(cè)結(jié)果顯示,對(duì)照組與ERAS組患者糞便中厚壁菌門(Firmicutes,44.23%VS 46.37%,P0.05),變形菌門(Proteobacteria,26.98%VS16.52%,P0.05),擬桿菌門(Bacteroidetes,25.11%VS30.77%,P0.05),梭桿菌門(Fusobacteria,1.84%VS 1.37%,P0.05)和放線菌門(Actinobacteria,1.25%VS 1.22%,P0.05)豐度在兩組之間無(wú)顯著差異;對(duì)照組擬桿菌門(Bacteroidetes):變形菌門(Proteobacteria)比值顯著低于 ERAS 組(0.93VS1.88,P0.05)。對(duì)照組患者POD1和POD3血清中炎癥因子水平(TNF-α、IL-6、IL8)顯著高于ERAS組。結(jié)論:與傳統(tǒng)模式相比,ERAS模式可以提高結(jié)直腸手術(shù)患者術(shù)后糞便菌群中擬桿菌門含量,降低變形菌門含量,改善腸道菌群結(jié)構(gòu),從而加速患者術(shù)后腸道功能恢復(fù)。
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R735.34
【圖文】：

圖１．３．１有效序列長(zhǎng)度分布逡逑小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)多樣性分析逡逑為了減少變量數(shù)目便于分析，同時(shí)最大可能減少由于測(cè)序錯(cuò)誤造成的可能的種多樣性，研究者們通常在微生物生態(tài)學(xué)研究中以分類操作單元（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｍｉｃ邋ｕｎｉｔ，ＯＴＵ）為單位進(jìn)行研究。ＯＴＵ是在系統(tǒng)發(fā)生學(xué)或群體遺傳學(xué)研究給某一個(gè)分類單元（品系，屬，種、分組等）設(shè)置的同一標(biāo)志。要了解一個(gè)序結(jié)果中的菌種、菌屬等數(shù)目信息，就需要對(duì)序列進(jìn)行歸類操作（ｃｌｕｓｔｅｒ）。類操作，將序列按照彼此的相似性分歸為許多小組，一個(gè)小組就是一個(gè)ＯＴＵ不同的相似度水平，對(duì)所有序列進(jìn)行ＯＴＵ劃分，通常對(duì)９７％的相似水平ＴＵ進(jìn)行生物信息統(tǒng)計(jì)分析。逡逑本實(shí)驗(yàn)中以９７％的序列相似性為標(biāo)準(zhǔn)，在４１個(gè)樣本中一共獲得個(gè)６３６個(gè)ＯＴＵ。逡逑本的文庫(kù)覆蓋率（Ｇｏｏｃｆｓ邋ｃｏｖｅｒａｇｅ）均在９９％以上，顯示出在此測(cè)序量下，逡逑

邐中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院博士研究生畢業(yè)論文邐逡逑測(cè)序量的深入，雖然大部分物種己經(jīng)被檢測(cè)到，但小鼠腸道內(nèi)仍有少量新物種有待逡逑進(jìn)一步測(cè)序發(fā)掘。而從Ｓｈａｎｎｏｎ多樣性曲線來(lái)看，在測(cè)序量較少時(shí)，Ｓｈａｎｎｏｎ多樣逡逑性指數(shù)的數(shù)值亦呈顯著上升的趨勢(shì)，而隨著測(cè)序量的擴(kuò)大，多樣性指數(shù)數(shù)值增加的逡逑趨勢(shì)逐漸變緩，且最終均達(dá)到飽和（圖Ｌ３．２Ｂ）。這一結(jié)果提示，在此測(cè)序量下，動(dòng)逡逑物腸道內(nèi)微生物的多樣性已經(jīng)能夠得到充分的檢測(cè)。從各組數(shù)據(jù)來(lái)看，各組樣本的逡逑稀疏曲線和Ｓｈａｎｎｏｎ多樣性曲線都沒有顯著差異。逡逑Ｍｕｌｔｙ邋ｓａｍｐｌｅｓ邋Ｒａｒ＾ａｃｔｉｏｎ邋Ｃｕｒｗｓ邐Ｍｕｌｔｙ邋ｓ？ｎｐｌｅｓ邋Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉ＊ｎｅｒ邋Ｃｕｒｖｅｓ逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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1 曹戰(zhàn)江;于健春;康維明;馬志強(qiáng);葉欣;孟慶彬;田樹波;;術(shù)前口服葡萄糖溶液對(duì)胃腸術(shù)后胰島素抵抗及炎癥反應(yīng)的影響[J];中華內(nèi)分泌外科雜志;2015年04期

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本文編號(hào)：2729314