正常、息肉与结直肠癌组织中组织驻留微生物群的格局

隐藏在我们组织中的邻居

我们的肠道栖息着数万亿微生物，但科学家们才刚开始理解那些不仅生活在肠道内容物中、而是存在于肠壁内部的微小群落。本研究考察了来自健康结肠、癌前息肉与结直肠癌患者样本中的这些“组织驻留”微生物。通过绘制这些微小邻居在疾病各阶段的变化图谱，研究揭示了它们如何可能影响癌症风险，并指出它们将来如何帮助医生评估看似微小病变中隐藏的危险。

为什么组织内的微生物很重要

关于肠道细菌的论述大多集中在悬浮于粪便中的微生物。然而，部分细菌会钻入或定居于结肠黏膜内，与人体细胞直接接触。正因为这种亲密接触，组织驻留的微生物可能影响细胞的生长、修复损伤或甚至癌变。早期研究已将某些细菌与结直肠肿瘤联系起来，但此前尚无人对大量患者的正常结肠、息肉与癌症之间组织内群落的差异进行系统绘制。

在结肠中绘制微生物生活地图

研究者分析了来自正常结肠黏膜、腺瘤性息肉与结直肠癌的1000多份组织样本。利用灵敏的细菌遗传指纹检测，并辅以严格的对照以剔除背景污染，他们统计并鉴定了嵌入于各类组织中的细菌。研究发现，癌组织通常携带比正常或息肉组织更高的细菌负荷，且在标准群落分析可视化方法中，物种构成能清晰区分正常样本与癌症样本。重要的是，组织中存在的细菌与其他结直肠癌研究中采集的粪便菌群明显不同，表明组织驻留群落是一个独立的生态系统，而非肠道内容物的简单反映。

健康、息肉与癌症的独特微生物特征

当研究团队对比正常组织、息肉与癌组织时，发现了可识别的三类微生物“景观”，分别对应结肠的三种状态。潜在有害的群体如梭状芽孢杆菌属（Fusobacterium）、链球菌属（Streptococcus）及相关细菌，随着组织从正常经息肉到癌变而增多；而被认为更具保护性的细菌，包括假单胞菌属（Pseudomonas）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）、Collinsella、Akkermansia 等，在健康组织中最为常见，沿着同一路径逐步减少。一些细菌，如某些拟杆菌属（Bacteroides）和弯曲杆菌属（Campylobacter）物种，在癌组织中特别富集。这些渐变表明，组织微生物群在息肉形成时就发生了改变，随后趋于稳定，而不是随着肿瘤进入后期临床阶段持续剧烈转变。

用微生物来区分组织状态

研究人员接着探讨这些微生物模式能否通过计算模型用于区分组织类型。他们使用细菌谱训练机器学习算法，构建了能在主要患者队列和来自另一家医院的独立队列中，高准确率区分正常组织、息肉与癌症的分类器。令人意外的是，一旦癌症确立，这些微生物群落的具体组成并不随患者年龄、肿瘤分期、肿瘤部位或生存情况而变化。换言之，组织驻留微生物在区分正常、息肉与癌组织方面表现出色，但在预测癌症进展程度或侵袭性方面能力有限。为验证关键细菌确实存在于组织内，研究团队还采用荧光探针的显微成像，视觉上确认了如梭状芽孢杆菌增加和假单胞菌减少等预期模式，从正常组织到癌组织的变化一致。

对患者与预防的意义

对普通读者来说，主要信息是：定居于结肠壁内部的特定细菌在组织从健康到息肉再到癌症的过程中以一致的方式发生变化，尽管这些变化似乎并不能解释为什么某些癌症更为凶险。这些模式尚不足以成为实用的筛查工具，因为它们依赖组织样本，但为未来研究提供了路线图。研究者现在可以寻找在粪便或血液中反映这些组织变化的无创标志物，或测试改变组织驻留微生物是否能够降低癌症风险。本研究揭示了结肠黏膜内部的微观住民在癌症完全发生前就发生位移，为预防、风险分层以及最终以微生物组为依据的结直肠癌干预策略奠定了基础。

引用: Xiang, H., Shen, B., Lao, W. et al. The landscape of tissue-resident microbiota across normal, polyp, and colorectal cancer tissues. Nat Commun 17, 3099 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69705-5

关键词: 结直肠癌, 肠道微生物组, 组织驻留细菌, 结肠息肉, 癌症风险