益生菌被定义为活的微生物,当给予足够的量时,它会给宿主带来健康益处。20 世纪初,诺贝尔奖获得者埃莉·梅奇尼科夫首次提出假设,益生菌被描述为改变肠道菌群组成,并用有益微生物取代“腐败”细菌。
随着我们对益生菌的理解不断发展,益生菌现在被认为不仅能调节微生物群,而且还能诱导宿主的生理和代谢变化。益生菌是一个术语,用于描述对人体有益作用的健康细菌;乳酸菌和双歧杆菌是肠道中最常见的类型。乳酸菌(Lactic acid bacteria LAB)是常见的肠道益生菌之一,具有多种功能。在这些功能中,由乳酸菌产生的胞外多糖(EPS)具有抗肿瘤特性。结直肠癌患者在肠道生态系统中,乳酸杆菌的数量明显低于正常人。
益生菌预防和治疗结直肠癌的潜在作用机制是:改变肠道微生物群;改善结肠理化条件;产生抗癌和抗氧化代谢物;减少肠道炎症;以及降低产生有害酶。研究表明乳酸菌可增强 Bax 等参与细胞周期的促凋亡蛋白的作用,并下调 Bcl-2 等抗凋亡蛋白。由于益生菌产生的短链脂肪酸(SCFA),特别是丁酸对非癌细胞有抗凋亡的作用,并被证明可以防止癌细胞的增殖。在分子水平上,丁酸被认为是癌细胞中组蛋白脱乙酰化酶抑制剂。
组蛋白和非组蛋白的脱乙酰化可调控细胞凋亡、增殖、细胞代谢、分化和 DNA 修复等过程。因此,组蛋白脱乙酰基酶抑制剂(HDACis)被认为是一类有希望抑制肿瘤细胞增殖或凋亡的抗癌药物。双歧杆菌中的某些细菌具有促进肠道上皮完整性和防止 TNF-α引起的肠道上皮屏障破坏的能力,乳酸菌菌株加强了紧密连接和肠屏障的完整性,同时,益生元可以提高益生菌(尤其是双歧杆菌)的生物活性,并改变免疫反应,从而降低结直肠癌的发生。
肠道微生物群失衡导致大量β-葡萄糖醛酸酶、β-葡萄糖苷酶、偶氮还原酶和硝基还原酶的释放,并产生致癌物质,益生菌通过各种机制降低这些酶的活性,例如,乳酸菌通过降低β-葡萄糖醛酸酶的活性来抑制细菌酶的能力。大量研究证明,益生菌在结直肠癌预防和治疗中的意义重大。

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