《Frontiers in Microbiology》：Gut microbiota affects the progression of colorectal cancer under the intervention of exercise
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本综述系统阐述运动干预通过重塑肠道菌群结构（如增加双歧杆菌Bifidobacterium、降低埃希氏-志贺氏菌Escherichia-Shigella）、调节代谢物（短链脂肪酸SCFAs、胆汁酸等）、修复肠屏障功能（Claudin-1/Occludin/MUC2表达上调）及平衡炎症因子（IL-10↑/IL-6↓），从而抑制结直肠癌（CRC）进展的多维度机制，为运动辅助防治CRC提供理论依据。
引言
结直肠癌（CRC）是全球第三大常见癌症，占癌症病例的10%，是癌症相关死亡的第二大原因。研究表明，有氧运动干预可预防疾病发生、抑制进展并改善预后，但其具体机制尚不明确。肠道菌群失衡与CRC发展密切相关，菌群通过代谢产物（如短链脂肪酸SCFAs、胆汁酸）参与宿主免疫调节和肠屏障维护。本研究通过构建大鼠CRC模型，结合16S rRNA测序、非靶向代谢组学和多组学分析，探究不同强度运动对肠道菌群-代谢物轴的影响及其在CRC抑制中的作用。
材料与方法
36只8周龄雄性SD大鼠分为对照组、模型组（DMH诱导）、Adv-Ex-HIIT组（注射DMH前高强度间歇训练）、Adv-Ex-MIIT组（注射DMH前中强度间歇训练）、HIIT组（注射DMH期间高强度训练）和MIIT组（注射DMH期间中强度训练）。运动干预持续24周，检测指标包括结肠长度、体重变化、H&E染色、PCNA增殖指数、免疫组化（Claudin-1/Occludin/MUC2）、qRT–PCR（炎症因子mRNA）、ELISA（蛋白水平）、16S rRNA测序（菌群α/β多样性、LEfSe分析）及LC–MS/MS非靶向代谢组学（KEGG通路富集）。
结果
运动干预抑制DMH诱导的结直肠癌进展
模型组结肠长度显著短于对照组，而Adv-Ex-MIIT和HIIT组缓解此现象。运动组体重增长优于模型组，H&E染色显示模型组肠黏膜损伤严重（杯状细胞减少、炎症浸润），运动干预后腺癌和异型增生减少。PCNA阳性细胞在模型组增多，运动后显著下降，表明运动抑制癌细胞增殖。
运动对肠道菌群的重塑作用
α多样性分析显示，Adv-Ex-MIIT组Chao1指数、Observed ASVs和Shannon指数显著高于模型组。β多样性PCoA表明运动组菌群结构与模型组分离。模型组有害菌（如Escherichia-Shigella、Parasutterella）富集，而运动组有益菌（如Bifidobacterium、Lactobacillus）增加。LPS水平在模型组升高，运动后降低，提示菌群调控减轻炎症。
肠屏障功能与炎症调控
免疫组化和qRT–PCR显示，模型组Claudin-1、Occludin和MUC2表达下调，运动后恢复（MIIT组Claudin-1无显著差异）。促炎因子（IL-1β、TNF-α、IL-6）在模型组上升，抗炎因子IL-10下降，运动干预逆转此趋势（MIIT组部分指标无差异）。
菌群-代谢物轴与通路分析
Spearman相关性分析显示，Bifidobacterium与肠屏障指标（MUC2、Occludin）正相关，与LPS、炎症因子负相关。代谢组学发现模型组脂质代谢物（如硬脂酸、亚油酸）上调，碳水化合物代谢物（如海藻糖、琥珀酸）下调。KEGG富集提示运动影响胆汁酸代谢、甘油磷脂代谢及TCA循环等通路。例如，Adv-Ex-HIIT组调控丁酸代谢，HIIT组主要影响甘油磷脂代谢。
讨论
运动通过多机制抑制CRC：
- 1.
菌群重构：增加益生菌（Bifidobacterium、Lactobacillus）并减少致病菌（Escherichia-Shigella），降低LPS诱导的肠屏障损伤。
- 2.
代谢物调节：恢复SCFAs（如丁酸）和胆汁酸平衡，抑制脂毒性代谢物（如硬脂酰胺）。
- 3.
炎症平衡：下调IL-6等促炎因子，促进IL-10表达。
局限性包括DMH模型与人类CRC差异、仅使用雄性大鼠及缺乏菌群移植等因果验证。
结论
运动干预通过重塑肠道菌群-代谢物互作，修复肠屏障功能并调节炎症反应，从而抑制结直肠癌发展。不同强度运动中，Adv-Ex-MIIT与HIIT效果显著，为运动辅助CRC防治提供新策略。
