基于16S rRNA测序与非靶向代谢组学探究光甘草定抗结直肠癌作用

摘要

目的 通过构建MC38荷瘤小鼠模型，结合16S rRNA高通量测序和非靶向代谢组学技术，检测光甘草定（glabridin,Gla）对小鼠肠道菌群及代谢物的影响，探究其对结直肠癌（colorectal cancer,CRC）的抗肿瘤作用。方法 将24只6周龄C57BL/6雄性小鼠随机分为空白组、模型组、5-氟尿嘧啶组和光甘草定组，每组6只。空白组与模型组腹腔注射100μL 0.9%氯化钠溶液，光甘草定组腹腔注射100μL光甘草定溶液（50 mg/kg），连续给药7 d后每2 d给药1次。观察小鼠一般情况，第22天取材。测量各组肿瘤质量，HE染色观察肿瘤组织变化，免疫组化（IHC）染色检测肿瘤组织Ki-67、Cyclin D1、Cleaved Caspase-3表达，16S rRNA检测肠道菌群结构的变化，非靶向代谢检测代谢物差异。结果 Gla能显著抑制小鼠肿瘤的生长；HE染色发现Gla干预后小鼠肿瘤组织排列密度降低，核小浅染，可见显著凋亡区域；IHC染色发现Gla干预后肿瘤组织中Ki-67、Cyclin D1表达下调，Cleaved Caspase-3表达上调（P<0.01）;16S rRNA测序结果显示Gla能改变小鼠肠道菌群结构，优势菌属丰度显著改变；非靶向代谢组学共筛选出51种差异代谢物，富集分析得到萜类骨架生物合成、谷胱甘肽代谢、过氧化物酶体增殖物激活受体、HIF-1信号通路、赖氨酸降解、GABAergic synapse、糖酵解/糖异生、胆固醇代谢、烟酸和烟酰胺代谢9条潜在通路。结论 Gla可通过改善肠道菌群多样性，调控肠道微生态平衡和肠道代谢产物，抑制CRC的进展。

关键词

光甘草定 / 结直肠癌 / 肠道菌群 / 代谢组学 / 16S rRNA测序