守护肠道健康标志(导航栏右侧图标)守护肠道健康

REVIEWS & SCIENCE

综述与科普

综述转载 2026-06-08

肠道/健康基石菌——酪酸梭菌在抗肿瘤中的关键作用

丁香园-肿瘤医学

本文为转载内容,版权归原作者及原发布平台所有;若涉及版权问题请联系我们删除。原文链接

【摘要】恶性肿瘤严重威胁人类健康,其中结直肠癌等消化道肿瘤的发病率持续上升。近年研究发现,肠道微生态失衡与肿瘤发生发展密切相关。肠道健康“基石菌”酪酸梭菌,通过产生丁酸、修复肠屏障、恢复菌群平衡、调节免疫应答及抑制炎症等多重机制,发挥抗肿瘤作用。本文系统总结酪酸梭菌在抗肿瘤中的作用机制及临床应用进展,为肿瘤微生态干预提供理论依据。

关键词: 酪酸梭菌;基石菌;抗肿瘤;肠道微生态;丁酸;免疫调节

1、引言:肿瘤的发病现状及危害

肿瘤是当今全球范围内严重威胁人类健康的重大疾病。据国际癌症研究机构统计,2022年全球新发癌症病例约2000万例,死亡病例近1000万例[1]。其中,结直肠癌发病率居全球第三位,死亡率位居第二位,仅2022年新增病例超过190万,死亡病例约93.5万[2]。我国肿瘤形势同样严峻,2022年新发癌症病例约482万例,结直肠癌已跃居第二大癌,严重威胁国民健康[3]。

更令人担忧的是,随着人口老龄化、生活方式西化及环境因素影响,肿瘤发病率仍呈上升趋势。预计到2050年,全球癌症负担将进一步加重,发展中国家增幅尤为显著[4]。肿瘤不仅造成巨大医疗资源消耗,还给患者及其家庭带来沉重的经济与心理负担[5]。因此,探索安全有效的肿瘤防治策略,已成为医学研究的重点方向。

2、肿瘤的发病机制

肠道微生态系统由数以万亿计的微生物构成,在维持宿主代谢、免疫及屏障功能中发挥关键作用[6]。近年来,大量研究表明肠道菌群紊乱与多种肿瘤的发生发展密切相关,尤其是结直肠癌、肝癌、胰腺癌等消化道肿瘤[7]。

当肠道菌群失衡时,有益菌(如酪酸梭菌)丰度下降,条件致病菌及致病菌过度增殖,导致肠屏障功能受损、慢性炎症持续存在、免疫监视功能下降[8][9]。有害菌产生的毒素(如脆弱拟杆菌毒素)可诱导DNA损伤,激活促癌信号通路;而有益菌减少则导致丁酸等短链脂肪酸水平降低,削弱其对肿瘤细胞的直接抑制作用[10][11]。

此外,菌群失衡还可通过“肠-肝轴”“肠-免疫轴”等途径影响全身免疫状态,促进肿瘤免疫逃逸[12]。因此,以酪酸梭菌为代表的基石菌在维持肠道稳态、抑制肿瘤发生发展中具有不可替代的作用。

3、传统抗肿瘤治疗的局限性

目前抗肿瘤治疗主要包括手术、化疗、放疗、靶向治疗及免疫治疗等[13]。手术是早期肿瘤的主要根治手段,但术后复发与转移仍是重大挑战[14]。化疗虽能杀灭肿瘤细胞,但缺乏选择性,常伴随严重的骨髓抑制、消化道反应、肝肾功能损伤等毒副作用,严重影响患者生活质量[15]。

靶向治疗与免疫治疗虽在部分患者中取得显著疗效,但存在耐药性、免疫相关不良反应等问题,且适应人群有限[16][17]。此外,传统治疗往往忽视肠道微生态的作用,而化疗、抗生素等干预措施本身又会加剧菌群紊乱,形成恶性循环[18]。因此,寻找能够协同增强疗效、减轻毒副作用的辅助干预手段,已成为肿瘤治疗的重要方向。

4、酪酸梭菌的临床应用及作用机制

2024年赵立平团队在《Cell》发表的研究首次提出“基石功能群”概念,明确指出产丁酸菌是维持肠道健康的核心微生物[19]。2026年Velayudhan团队进一步系统综述,酪酸梭菌是肠道健康基石菌,确认其在调控肠道稳态中的核心地位[20]。

在抗肿瘤临床应用方面,多项研究证实酪酸梭菌具有显著的辅助治疗价值。最新的研究显示,结直肠腺瘤切除术后患者每日补充酪酸梭菌,可显著降低腺瘤复发率[21]。另一项临床研究证实,酪酸梭菌活菌制剂能够减轻化疗引起的恶心呕吐、白细胞减少等毒副作用,改善患者生活质量[22]。此外,酪酸梭菌还能促进肠癌术后康复,加速伤口愈合[23]。

其抗肿瘤作用机制主要包括以下几个方面:

4.1 修复肠屏障

肠道屏障功能的完整性是抵御病原体入侵、维持内环境稳定的关键。酪酸梭菌通过其代谢产物丁酸,在修复肠屏障方面发挥核心作用。丁酸是肠上皮细胞的主要能量来源,能够促进紧密连接蛋白(如ZO-1、Occludin)的表达与正确定位,从而增强肠黏膜的屏障功能[24]。研究表明,在结肠炎小鼠模型中,酪酸梭菌干预后肠通透性显著降低,血清内毒素水平下降,肠上皮完整性得到恢复[18]。此外,丁酸还能诱导黏液蛋白MUC2的分泌,增厚黏液层,阻止病原菌及其毒素与肠上皮直接接触[10]。在肿瘤状态下,化疗药物常导致肠黏膜损伤、通透性增加,进而引发细菌易位和内毒素血症,而酪酸梭菌通过修复肠屏障,从源头上阻断了“菌群紊乱-肠漏-炎症-肿瘤进展”这一恶性循环[17]。

4.2 恢复肠道菌群

肠道菌群的稳态是维持宿主健康的基础,而酪酸梭菌是肠道健康基石菌,在恢复菌群平衡中发挥关键作用。酪酸梭菌能够通过产生短链脂肪酸(尤其是丁酸)降低肠道局部pH值,形成酸性厌氧环境,抑制艰难梭菌、沙门氏菌、具核梭杆菌等致病菌的生长[25]。多项宏基因组学研究显示,结直肠癌患者肠道中酪酸梭菌丰度显著降低,而补充酪酸梭菌后,菌群多样性明显提升,产丁酸菌比例恢复,致病菌丰度下降[9]。这种菌群结构的正向重塑,不仅有助于恢复肠道微生态功能,还能增强宿主对肿瘤的免疫监视能力[7]。此外,酪酸梭菌可通过交叉喂养机制,为有益菌提供代谢底物,促进其增殖,从而重建健康的菌群结构,为抗肿瘤免疫治疗创造有利的微环境[26]。

4.3 调节免疫反应

酪酸梭菌及其代谢产物丁酸在调节肠道免疫反应中具有双向调节作用。一方面,丁酸作为组蛋白去乙酰化酶抑制剂,能够促进调节性T细胞的分化与扩增,维持肠道免疫耐受,防止过度免疫反应对肠上皮的损伤[27]。另一方面,酪酸梭菌可通过TLR2/MyD88通路诱导肠道巨噬细胞向M2抗炎表型极化,促进IL-10等抑炎因子的分泌,抑制Th17细胞过度活化[24]。更为重要的是,近年研究发现酪酸梭菌具有直接激活抗肿瘤免疫的能力。2025年于君团队发表于《Cancer Cell》的研究表明,酪酸梭菌可通过表面蛋白secD结合肿瘤细胞表面受体GRP78,抑制IL-6的产生,从而解除肿瘤微环境中CD8⁺ T细胞的免疫抑制状态,增强其杀伤肿瘤细胞的能力[28]。清华大学郭晓欢团队的研究也证实,丁酸能够通过上调转录因子ID2,增强CD8⁺ T细胞的抗肿瘤效果[29]。这些发现揭示了酪酸梭菌在调节免疫反应中兼具“抑炎”与“促免疫”的双重功能。

4.4 抑制炎症

慢性炎症是肿瘤发生发展的重要驱动因素,而酪酸梭菌在抑制肠道炎症方面具有显著作用。酪酸梭菌能够通过抑制TLR-4/NF-κB/MAPK信号通路,减少促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6的表达,从而缓解肠道局部炎症反应[30]。在葡聚糖硫酸钠诱导的实验性结肠炎模型中,酪酸梭菌干预后,炎症细胞浸润明显减轻,结肠组织损伤评分显著降低[17]。丁酸还可通过激活G蛋白偶联受体GPR41/GPR43,促进肠上皮细胞产生抗炎介质,抑制炎症小体活化,进一步控制炎症扩散[10]。此外,酪酸梭菌通过恢复菌群平衡,减少内毒素产生,从源头上削弱了炎症的持续诱因[16]。在肿瘤背景下,抑制炎症不仅有助于减缓肿瘤进展,还能增强化疗和免疫治疗的敏感性,为综合治疗提供协同效应[17][28]。

5、总结

肠道健康基石菌酪酸梭菌,通过修复肠屏障、恢复菌群平衡、调节免疫应答、抑制炎症等多重机制,在抗肿瘤中发挥重要作用。临床研究已证实其在预防腺瘤复发、减轻化疗毒副作用、促进术后康复等方面的应用价值。酪酸梭菌的临床价值获得了权威认可,已被《中国微生态调节剂临床应用专家共识(2025版)》正式收录,在“肿瘤的微生态免疫治疗”章节中作为推荐菌株,为肿瘤患者的微生态辅助治疗提供了重要参考[31]。

值得注意的是,医用微生态制品开发国家地方联合工程研究中心崔云龙教授团队在国家863计划的支持下,成功攻克高活性菌株选育、高密度发酵、三层微囊化制剂工艺等技术难关,自主创研了酪酸梭菌(CGMCC0313-1)活菌制剂并实现产业化,获得中国、美国双专利授权(ZL 200610086642.3、US 7785581)。目前,酪酸梭菌活菌制剂已被国家药品监督管理局批准为乙类非处方药(绿色OTC)[32][33],是成熟、安全、有效的药准字药品,为临床抗肿瘤提供了新的可能性。

参考文献

[1] Bray F, Laversanne M, Sung H, et al. Global cancer statistics 2022: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2024;74(3):229-263. doi:10.3322/caac.21834.

[2] Sung H, Ferlay J, Siegel RL, et al. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2021;71(3):209-249. doi:10.3322/caac.21660.

[3] Han B, Zheng R, Zeng H, et al. Cancer incidence and mortality in China, 2022. J Natl Cancer Cent. 2024;4(1):47-53. doi:10.1016/j.jncc.2024.01.006.

[4] Sharma R, Abbasi-Kangevari M, Abd-Rabu R, et al. Global burden of cancer in 2050: a projection study. Lancet Oncol. 2025;26(1):45-58. doi:10.1016/S1470-2045(24)00567-3.

[5] Smith, G. L., Feldman, D. B., Ma, H., Checka, C., Roth, M. E., Tucker, J. C., Anderson, C., Xavier, M., Kagihara, J., Ludmir, E. B., Wu, C. F., Paredes, E., Milbury, K., & Corn, B. W. (2026). Financial Toxicity, Hope, and Satisfaction With Life in Patients Receiving Ambulatory Cancer Care. JAMA network open, 9(2), e2557328. https://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2025.57328

[6] Fan Y, Pedersen O. Gut microbiota in human metabolic health and disease. Nat Rev Microbiol. 2024;22(2):85-101. doi:10.1038/s41579-023-00984-7.

[7] Wong CC, Yu J. Gut microbiota in colorectal cancer development and therapy. Nat Rev Clin Oncol. 2023;20(7):429-452. doi:10.1038/s41571-023-00766-x.

[8] Liu H, Xu X, Liang J, et al. The relationship between Clostridium butyricum and colorectal cancer. J Cancer Res Ther. 2022;18(7):1855-1859. doi:10.4103/jcrt.jcrt_1565_21.

[9] Dai Z, Coker OO, Nakatsu G, et al. Multi-cohort analysis of colorectal cancer metagenome identified altered bacteria across populations and universal bacterial markers. Microbiome. 2018;6(1):70. doi:10.1186/s40168-018-0451-2.

[10] Stoeva MK, Garcia-So J, Justice N, et al. Butyrate-producing human gut symbiont, Clostridium butyricum, and its role in health and disease. Gut Microbes. 2021;13(1):1-28. doi:10.1080/19490976.2021.1907272.

[11] Vivarelli S, Salemi R, Candido S, et al. Gut microbiota and cancer: from pathogenesis to therapy. Cancers (Basel). 2019;11(1):38. doi:10.3390/cancers11010038.

[12] Matson V, Chervin CS, Gajewski TF. Cancer and the microbiome—influence of the commensal microbiota on cancer, immune responses, and immunotherapy. Gastroenterology. 2021;160(2):600-613. doi:10.1053/j.gastro.2020.11.011.

[13] Wojtkiewicz A, Piekarska M, Kudas Z, et al. Latest treatment of colorectal cancer - a review paper. Quality in Sport. 2024;26(0):54871. doi:10.12775/qs.2024.26.54871.

[14] Dekker E, Tanis PJ, Vleugels JLA, et al. Colorectal cancer. Lancet. 2024;403(10432):1127-1142. doi:10.1016/S0140-6736(23)02752-6.

[15] Yang X, Wei L. Analysis of long non-coding RNA and mRNA expression in Clostridium butyricum-induced apoptosis in SW480 colon cancer cells. Gene. 2025;940:149208. doi:10.1016/j.gene.2024.149208.

[16] Chen D, Jin D, Huang S, et al. Clostridium butyricum, a butyrate-producing probiotic, inhibits intestinal tumor development through modulating Wnt signaling and gut microbiota. Cancer Lett. 2020;469:456-467. doi:10.1016/j.canlet.2019.11.019.

[17] Xu H, Luo H, Zhang J, et al. Therapeutic potential of Clostridium butyricum anticancer effects in colorectal cancer. Gut Microbes. 2023;15(1):2186114. doi:10.1080/19490976.2023.2186114.

[18] Zheng DW, Li RQ, An JX, et al. Prebiotics-encapsulated probiotic spores regulate gut microbiota and suppress colon cancer. Adv Mater. 2020;32(45):e2004529. doi:10.1002/adma.202004529.

[19] Wu G, Xu T, Zhao N, et al. A core microbiome signature as an indicator of health. Cell. 2024;187(23):6550-6565.e11. doi:10.1016/j.cell.2024.09.019.

[20] Snodgrass JL, Velayudhan BT. Butyrate-producing bacteria as a keystone species of the gut microbiome: a systemic review of dietary impact on gut-brain and host health. Int J Mol Sci. 2026;27(3):1289. doi:10.3390/ijms27031289.

[21] Wang JW, Hsu WH, Hsu WH, et al. Clostridium butyricum MIYAIRI 588 reduces colorectal adenomatous polyp recurrence: a randomized crossover trial. Oncol Res. 2025;33(12):3907-3922. doi:10.32604/or.2025.070432.

[22] 王沁, 龚黎明, 郑惠. 酪酸梭菌活菌片对结直肠癌术后FOLFOX4方案化疗肠道菌群平衡、毒副反应及免疫炎症指标的影响. 世界华人消化杂志. 2021;29(8):435-442. doi:10.11569/wcjd.v29.i8.435.

[23] 耿东明, 张永刚, 王立波. 酪酸梭菌活菌胶囊促进肠癌术后伤口愈合的临床疗效观察. 中国微生态学杂志. 2016;28(09):1056-1058. doi:10.13381/j.cnki.cjm.201609015.

[24] Hayashi A, Sato T, Kamada N, et al. A single strain of Clostridium butyricum induces intestinal IL-10-producing macrophages to suppress acute experimental colitis in mice. Cell Host Microbe. 2013;13(6):711-722. doi:10.1016/j.chom.2013.05.013.

[25] Zhao X, Yang J, Ju Z, et al. Clostridium butyricum ameliorates Salmonella enteritis induced inflammation by enhancing and improving immunity of the intestinal epithelial barrier. Front Microbiol. 2020;11:299. doi:10.3389/fmicb.2020.00299.

[26] Sorbara MT, Pamer EG. Interbacterial mechanisms of colonization resistance and the strategies pathogens use to overcome them. Mucosal Immunol. 2019;12(1):1-9. doi:10.1038/s41385-018-0053-0.

[27] Furusawa Y, Obata Y, Fukuda S, et al. Commensal microbe-derived butyrate induces the differentiation of colonic regulatory T cells. Nature. 2013;504(7480):446-450. doi:10.1038/nature12721.

[28] Xie M, Yuan K, Zhang Y, et al. Tumor-resident probiotic Clostridium butyricum improves aPD-1 efficacy in colorectal cancer models by inhibiting IL-6-mediated immunosuppression. Cancer Cell. 2025;43(10):1885-1901.e10. doi:10.1016/j.ccell.2025.07.012.

[29] He Y, Fu L, Li Y, et al. Gut microbial metabolites facilitate anticancer therapy efficacy by modulating cytotoxic CD8+ T cell immunity. Cell Metab. 2021;33(5):988-1000.e7. doi:10.1016/j.cmet.2021.03.002.

[30] Huang X, Hu J, Zhang H, et al. Clostridium butyricum and chitooligosaccharides in synbiotic combination ameliorate symptoms in a DSS-induced ulcerative colitis mouse model. Microbiol Spectr. 2023;11(2):e0437022. doi:10.1128/spectrum.04370-22.

[31] 中国微生态调节剂临床应用专家共识(2025版)[J].中国微生态学杂志,2025,37(08):869-887.DOI:10.13381/j.cnki.cjm.202508001.

[32] https://www.nmpa.gov.cn/datasearch/search-info.html?nmpa=aWQ9MjJmNGYzNWJmMGVmYzBjMTIzMmIxNjU0MmQwOGU0ZmYmaXRlbUlkPWZmODA4MDgxODNjYWQ3NTAwMTg0MDg4MWY4NDgxNzlm.

https://www.nmpa.gov.cn/datasearch/search-info.html?nmpa=aWQ9ZTMyNzRjNWZiYTliMzQ5OWFjNDZmMTUzYTBmMThhNTcmaXRlbUlkPWZmODA4MDgxODNjYWQ3NTAwMTg0MDg4MWY4NDgxNzlm

品牌 Logo(全站页头页脚同步更换)

青岛东海药业有限公司

医用微生态制品开发国家地方联合工程研究中心

以创造健康为己任,专注微生态药品、保健食品与普通食品的创研、生产和销售,助力健康中国。

联系方式

  • 健康咨询:400-168-9885
  • 招商热线:0532-87199669
  • 邮箱:xzzx@qdeastsea.cn
  • 山东省青岛市黄岛区胶州湾西路 1377 号

官方渠道

温馨提示:药品请按说明书或在药师指导下购买和使用;保健食品不是药物,不能代替药物治疗疾病。

关注我们

公众号二维码公众号
公司微博二维码微博
公司小红书二维码小红书

扫码关注东海药业官方账号。

Copyright © 2003-2026 青岛东海药业有限公司 版权所有鲁ICP备16002916号管理后台