“菌”临大敌!科学家用微生物“天敌”对抗结直肠癌！

结直肠癌（Colorectal Cancer, CRC）是全球最常见的恶性肿瘤之一，占癌症相关死亡的约1/10，其病因复杂，多因素共同作用，研究发现其发生和发展与肠道微生物群落的失调密切相关。近年来，研究发现福赛坦菌（Fusobacterium nucleatum）在结直肠癌患者中普遍存在，且其感染与肿瘤的发生、转移和化疗耐药性密切相关。福赛坦菌能够通过多种途径影响肠道微生态，包括引发微生物失调、脂质代谢紊乱、氨基酸代谢异常和胆汁酸代谢障碍等。因此，如何有效抑制福赛坦菌的生长，成为结直肠癌治疗的一个重要方向。

2025年5月28日，兰州大学药学院微生物组智能诊疗科研团队在Advanced Scienced（IF：14.3）发表题为“Tailoring a Functional Synthetic Microbial Community Alleviates Fusobacterium nucleatum-infected Colorectal Cancer via Ecological Control”的研究性文章，该研究整合了宏基因组、代谢组、转录组、甲基化组和蛋白质组等多组学数据，全面分析了F. nucleatum在结直肠癌（CRC）患者中的富集情况及其与宿主代谢紊乱的关系。通过机器学习和相关性分析，预测并筛选出能够抑制F. nucleatum的共生菌群，为设计合成微生物群落（SynCom）提供了科学依据。

图1 文献信息

在该研究中，多队列分析显示F. nucleatum在CRC患者粪便和肿瘤组织中显著富集，导致微生物失调、脂质代谢紊乱及致癌基因去甲基化。随后，作者通过代谢网络重建，设计了一个包含7种细菌的最小微生物群落（SynCom），这些细菌具有低竞争性关系，并能够通过代谢互补抑制F. nucleatum的生长。在体外共培养实验和AOM-DSS诱导的小鼠CRC模型中，SynCom成功定植并降低F. nucleatum丰度，恢复肠道菌群多样性，改善结肠长度缩短和肿瘤数量增加。作者进一步探究了SynCom的代谢调控机制，发现SynCom促进次级胆汁酸生成和色氨酸衍生物（如5-羟基吲哚）积累，抑制FASN表达与脂质合成，逆转F. nucleatum介导的IL-8/TNF-α通路激活。

本研究通过生态调控的方式，成功设计并验证了一种能够有效抑制福赛坦菌的合成微生物群落。这种基于生态学原理的治疗方法，不仅能够精准地针对福赛坦菌，还能通过调节肠道微生态，改善宿主的代谢状态，从而实现对结直肠癌的治疗。这种“自下而上”的合成微生物群落设计方法，为结直肠癌的治疗提供了一种可控且有前景的新策略。

这项研究为结直肠癌的治疗带来了新的思路。传统的癌症治疗方法主要集中在手术、化疗和放疗等手段，而忽视了肠道微生态在疾病发生和发展中的重要作用。本研究通过调控肠道微生物群落，为癌症治疗提供了一种生态学视角。未来，这种基于微生物群落的治疗方法有望与现有的治疗手段相结合，为结直肠癌患者带来更全面、更有效的治疗方案。此外，该研究还强调了合成微生物群落设计的重要性。通过精确筛选和组合具有特定功能的微生物，可以开发出针对特定疾病的个性化治疗方案。这种方法不仅适用于结直肠癌，还可能为其他与微生物失调相关的疾病提供新的治疗思路。总之，这项研究不仅为结直肠癌的治疗提供了新的策略，也为未来基于微生物群落的精准医疗奠定了理论基础！

参考文献：Zhongkun Zhou, Mengyue Yang, Hong Fang, et al. Tailoring a Functional Synthetic Microbial Community Alleviates Fusobacterium nucleatum-infected Colorectal Cancer via Ecological Control. Advanced Science.2025-05-28;:e14232. DOI:10.1002/advs.202414232.