结直肠癌（CRC）在全球范围内位列癌症致死原因的第二位，其发病率的显著上升严重威胁全球公共卫生。有许多研究指出肠道微生物群的失衡与CRC的发展有着密不可分的联系。肠道微生物群通过其代谢活动，不仅产生短链脂肪酸、维生素等有益代谢物，还有助于减少有害的次级胆汁酸，从而在维持肠道健康方面发挥着关键作用。然而，在CRC患者体内，肠道微生物群的结构会发生显著变化，表现为有益菌的减少和致病菌的增多，这种失衡的微环境促进了肿瘤的发展。近年来，益生菌因其在调节肠道微生物群、增强免疫力、抗氧化等方面的潜在益处而受到广泛关注。特别是那些从传统发酵食品中提取的益生菌，由于其天然富含抗氧化特性，已成为CRC治疗研究的新焦点。

2024年9月6日，兰州大学生命科学学院李祥锴教授联合兰州大学草地微生物研究中心韩华雯青年研究员和兰州大学第一医院金卫林教授团队在《Nature》子刊《npj Science of Food》上发表了题为“A Probiotic Limosilactobacillus fermentum GR-3 from “Jiangshui” Mitigates Colitis-associated Tumorigenesis in Mice via Modulating Gut Microbiome”的研究论文，该研究旨在探索Limosilactobacillus fermentum GR-3在缓解小鼠结肠炎相关肿瘤形成中的作用机制，通过调节肠道微生物群和抗氧化作用，为CRC的治疗提供新的策略和方法。

该研究首先利用AOM/DSS诱导的小鼠模型来模拟人类CRC的自然发生过程。通过口服给予GR-3，对其体重、结直肠出血、肠道屏障功能及肿瘤发生进行观察，结果显示GR-3治疗显著改善了小鼠体重的下降、结直肠出血及肠道屏障功能的损伤。为了深入剖析GR-3的作用机制，进一步对小鼠的肠道微生物群进行分析，发现GR-3干预能显著改变小鼠肠道微生物群的结构，具体表现为增加短链脂肪酸（SCFA）的生产者如乳酸杆菌等有益菌的丰度，并减少了有害的次级胆汁酸的生成。在细胞实验层面，GR-3展现出了强大的抗癌潜力。被证实能够抑制CRC细胞系的增殖并诱导其凋亡，这可能与GR-3产生的吲哚衍生物ICA和IPA有关。此外，还发现GR-3通过调节关键炎症因子如TLR4等的表达，减轻了肠道炎症和氧化应激反应，从而发挥了抗肿瘤作用。同时，GR-3还恢复了肠道紧密连接蛋白（如ZO-1和Occludin）的表达，增强了肠道屏障的完整性，减少了有害物质的渗透，进一步证实了其在维护肠道健康和预防CRC方面的潜在价值。

总之，该研究成功揭示了Limosilactobacillus fermentum GR-3在调节肠道微生物群方面对结直肠癌（CRC）小鼠模型的积极影响及其潜在的作用机制。GR-3不仅能够通过促进有益菌的生长和SCFAs的生成来抑制肿瘤发生，还能通过减轻肠道炎症和氧化应激反应来保护肠道健康。这一发现为CRC的预防和治疗开辟了新的思路和方向，也为益生菌在癌症防治领域的应用提供了有力支持。

另外，吴清平院士团队也研发出了一株拥有自主知识产权的功能性益生菌——长双歧杆菌050101（专利号：ZL 2022 10922944.9）。该菌株对DSS诱导的溃疡性结肠炎展现出非凡的缓解能力，不仅能够显著降低DSS诱导结肠炎期间小鼠的疾病活动指数，还有效控制了小鼠体重的异常下降和结肠长度的缩短，缓解了肠道炎症反应。这无疑为众多饱受结肠炎折磨的患者点亮了新的治疗曙光，选择信赖并依托吴清平院士团队，迈向更健康、更优质的生活。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41538-024-00307-5