黃海敏 藍(lán)秀萬(wàn) 吳耀生

（廣西醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，南寧 530021）

人體就像一個(gè)超級(jí)生物體，在自身生命過(guò)程中，同時(shí)也孕育著自身內(nèi)臟、口腔、皮膚和身體其他部位的人體微生物組。成年人腸道內(nèi)保守估計(jì)有1 000多種微生物，約1014個(gè)細(xì)菌，重量達(dá)1.5 kg，堪稱人類的“第二基因組”［1］。腸道微生物主要包括擬桿菌、厚壁菌和變形桿菌等，具有消化、吸收、代謝等生理功能，這些腸道微生物還積極參與固有免疫和細(xì)胞免疫，有助于維持腸道屏障功能，并協(xié)助免疫細(xì)胞對(duì)致病菌作出適當(dāng)?shù)拿庖叻磻?yīng)［2-3］。越來(lái)越多的證據(jù)表明這些腸道微生物可以作為疾病和健康的重要調(diào)控因素，腸道微生物組成和數(shù)量的變化與肥胖［4］、糖尿?。?］、惡性腫瘤［6］和婦科疾病［7］等的發(fā)生發(fā)展都有著密切的關(guān)系。女性作為一個(gè)特殊群體，大部分婦科疾病與體內(nèi)性激素變化相關(guān)。研究表明腸道微生物與性激素之間也存在不可分割的關(guān)系，性激素水平的變化與多種女性疾病相關(guān)，本文討論了目前關(guān)于腸道微生物類群與性激素相關(guān)疾病的發(fā)生、發(fā)展和治療之間關(guān)系的最新研究進(jìn)展。

1 腸道微生物與性激素的關(guān)系

人類健康得益于正常的內(nèi)分泌功能，激素在人體內(nèi)平衡中起著重要作用，其含量高低的變化都會(huì)影響內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。性激素與女性健康息息相關(guān)。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，男性與女性的腸道微生物群組成存在差異，腸道微生物群與性激素之間存在雙向互動(dòng)的關(guān)系［8-9］。

血清性激素水平可反映人體腸道微生物群的多樣性和分布。Shin等［8］采用16S rRNA基因測(cè)序?qū)?7例男性和女性的糞便微生物群進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高雄激素的男性和高雌激素女性腸道微生物群落比其他組更多樣化。Insenser等［10］對(duì)46例青少年進(jìn)行橫斷面研究發(fā)現(xiàn)青少年腸道菌群的多樣性和組成受性別、性激素濃度的綜合影響，性激素改變了腸道微生物的多樣性，反過(guò)來(lái)，腸道微生物也參與了調(diào)節(jié)性激素的過(guò)程。Org等［11］對(duì)689只小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)發(fā)育期前后母鼠腸道菌群組成無(wú)明顯差異，而雄鼠發(fā)育期后腸道菌群組成卻發(fā)生了變化。對(duì)雄鼠去勢(shì)去除雄激素后，去勢(shì)雄性小鼠的腸道微生物群表現(xiàn)與雌性小鼠相似，提示雄激素可產(chǎn)生特定的腸道微生物群。另有文獻(xiàn)報(bào)道，雙側(cè)卵巢切除可引起鮑氏梭菌數(shù)量增加［12］，這進(jìn)一步說(shuō)明性激素可以改變哺乳動(dòng)物的微生物群組成。

研究表明，腸道菌群不僅受性激素的影響，而且腸道菌群本身也影響血清性激素水平。Poutahidis等［13］喂食小鼠羅伊氏乳桿菌，對(duì)照組給予安慰劑，5個(gè)月后檢測(cè)小鼠體內(nèi)激素水平，結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)小鼠血液中睪酮含量顯著升高。Markle等［14］將成年雄性小鼠的腸道菌群移植到幼年雌性小鼠后，可使后者的睪酮含量明顯升高，有菌環(huán)境中的小鼠睪酮水平高于無(wú)菌環(huán)境中小鼠。這表明腸道微生物可以影響體內(nèi)睪酮的分泌，嚴(yán)重時(shí)可引起內(nèi)分泌紊亂。

上述結(jié)果論證了性激素水平與腸道微生物組成及多樣性存在雙向互動(dòng)關(guān)系的觀點(diǎn)，為研究人類與微生物群落之間的信息聯(lián)系提供了新的線索。腸道菌群可以形成巨大的微生物群落，通過(guò)與宿主細(xì)胞的相互作用、多種飲食中對(duì)能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝取、以及對(duì)所攝入化合物的復(fù)雜生物轉(zhuǎn)化作用，在不同程度上影響人體的健康。相關(guān)菌群種類的變化、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的改變，都可引起身體不適。性激素異?？梢l(fā)多種婦科性疾病，包括多囊卵巢綜合征、乳腺癌和卵巢癌等，以下分別闡述腸道微生物與上述疾病之間的關(guān)系。

2 腸道微生物與性激素相關(guān)疾病的關(guān)系

2.1 多囊卵巢綜合征

多囊卵巢綜合征（Polycystic ovary syndrome，PCOS）是現(xiàn)代女性最常見的婦科內(nèi)分泌疾病之一。以高雄激素血癥、排卵功能障礙和卵巢多囊樣改變?yōu)樘卣?，常伴有胰島素抵抗、肥胖、多毛和痤瘡等臨床表現(xiàn)［15］，給患者帶來(lái)極大的痛苦，嚴(yán)重影響女性生育功能。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，PCOS患者普遍存在腸道α多樣性降低的情況［10］，α多樣性表示特定群體內(nèi)的物種豐富度。Zeng等［16］發(fā)現(xiàn)伴胰島素抵抗患者的糞便中，擬桿菌和梭狀芽孢菌的數(shù)量明顯增多，雙岐桿菌和普氏菌明顯減少。人們利用來(lái)曲唑誘導(dǎo)PCOS大鼠模型，PCOS大鼠出現(xiàn)動(dòng)情周期異常，卵巢組織出現(xiàn)多個(gè)囊腫，顆粒層減少，睪酮和雄烯二酮水平明顯高于對(duì)照組。使用乳酸桿菌移植和糞便微生物移植治療PCOS小鼠后血中雌二醇、雌三醇水平上升，卵黃顆粒增加，黃體生成，動(dòng)情周期恢復(fù)［17-18］。這表明腸道微生物失調(diào)可改變體內(nèi)激素水平，引發(fā)多囊卵巢綜合征，直接影響卵巢生理功能。最近，研究發(fā)現(xiàn)腸道微生物可能通過(guò)“膽汁酸-白介素-22軸”信號(hào)通路介導(dǎo)多囊卵巢綜合征的發(fā)生。文章指出膽汁酸可誘導(dǎo)白介素-22（Interleukin-22，IL-22）分泌，IL-22能改善胰島素抵抗和不孕癥。相關(guān)分析表明普通擬桿菌與膽汁酸呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。PCOS患者腸道微生物中的普通擬桿菌顯著升高，可能通過(guò)抑制膽汁酸的重吸收而導(dǎo)致膽汁酸水平下降，進(jìn)而導(dǎo)致IL-22分泌減少，最后引發(fā)PCOS［19］。

PCOS患者臨床上主要以藥物治療為主。近年來(lái)研究表明，益生菌可以改善腸道菌群紊亂的情況，使失衡的腸道菌群比例正?；?，進(jìn)而提高胰島素的敏感性。Miyoshi等［20］等研究發(fā)現(xiàn)加氏乳桿菌（LG2055）具有抗肥胖的作用，并能夠顯著抑制脂肪積累和促炎基因的表達(dá)，改善紊亂的下丘腦-垂體-性腺軸，對(duì)治療多囊卵巢綜合征可能有一定的幫助。有學(xué)者用乳酸雙歧桿菌V9治療PCOS患者可使雄激素水平下調(diào)［21］。糞便移植（Fecal microbiota transplantation，F(xiàn)MT）是從健康捐贈(zèng)者的糞便中采集微生物，并將它們通過(guò)鼻胃管或胃瘺開口導(dǎo)入患者小腸中，利用健康者糞便中的有益菌群來(lái)幫助患者康復(fù)。Guo等［18］將從健康大鼠盲腸內(nèi)容物中分離的乳酸桿菌和糞便微生物移植治療PCOS大鼠后，發(fā)現(xiàn)FMT組8只大鼠的發(fā)情周期均得到改善；在接受乳酸桿菌移植的8只大鼠中，其中6只大鼠的雄激素水平降低，2只大鼠的卵巢形態(tài)均得到恢復(fù)。表明通過(guò)FMT的微生物干預(yù)對(duì)PCOS大鼠的治療有一定益處。

上述說(shuō)明腸道微生物與多囊卵巢綜合征發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。隨著深入研究，逐步檢測(cè)分析與PCOS發(fā)生、發(fā)展相關(guān)的特異功能菌譜，將來(lái)可為PCOS個(gè)體化治療提供新靶點(diǎn)和新方案，以期未來(lái)能用腸道微生物解決更多女性生殖健康的問(wèn)題。

2.2 腸道微生物與乳腺癌

根據(jù)2018年全球癌癥負(fù)擔(dān)現(xiàn)狀報(bào)告［22］，乳腺癌是全球女性最常見的惡性腫瘤，也是全球女性最常見的死亡原因。各種研究表明，長(zhǎng)期暴露于高水平的雌激素與乳腺癌的發(fā)生有關(guān)，雌激素受體依賴和獨(dú)立的機(jī)制都可能導(dǎo)致雌激素的致癌作用［23］。研究顯示，過(guò)高的雌激素水平可促進(jìn)乳腺正常上皮細(xì)胞癌變和促使已發(fā)生癌變的細(xì)胞進(jìn)一步增殖［24］。雌激素還可能通過(guò)下調(diào)腫瘤抑制因子microRNA-140（miR-140）的表達(dá)導(dǎo)致乳腺干細(xì)胞啟動(dòng)，誘導(dǎo)乳腺癌的發(fā)生［25］。而飲用乳酸桿菌發(fā)酵的奶制品可降低IL-6和IL-10水平，延緩乳腺腫瘤的生長(zhǎng)，降低患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)［26］。隨著基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，腸道微生物與人類疾病的研究范圍越來(lái)越廣泛，目前已有不少腸道微生物與乳腺癌的相關(guān)報(bào)道［27-28］。

Luu及其團(tuán)隊(duì)［29］采用16S rRNA基因測(cè)序技術(shù)分析了31例早期乳腺癌患糞便樣本，發(fā)現(xiàn)腸道中布勞特氏菌與腫瘤組織分級(jí)成正相關(guān)，該研究還指出不同體質(zhì)指數(shù)的乳腺癌患者體內(nèi)腸道普拉梭菌、厚壁菌、布勞特氏菌組成有顯著差異。Goedert等［30-31］研究48例正常女性與48例絕經(jīng)后乳腺癌患者，發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后乳腺癌患者腸道微生物豐度及α多樣性降低，腸道梭菌科、糞桿菌科、細(xì)菌數(shù)量明顯增多，而Dorea屬和毛螺菌科的細(xì)菌數(shù)量明顯減少。這表明腸道微生物群可能通過(guò)改變新陳代謝、雌激素循環(huán)和免疫壓力來(lái)影響乳腺癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。Shi等［32］比較了乳腺癌患者的胃腸道微生物群和腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞（Tumor infiltrating lymphocyte，TIL）的關(guān)系。將80例乳腺癌患者根據(jù)TIL按含量分為低、中、高3組，采用基因測(cè)序技術(shù)分類學(xué)方法測(cè)定腸道微生物組DNA，結(jié)果表明各組間腸道菌群及β多樣性不同，β多樣性表示一個(gè)社區(qū)或個(gè)體樣本與另一社區(qū)或個(gè)體樣本的相似性。這提示腸道微生物群的多樣性與乳腺癌患者中TIL的表達(dá)密切相關(guān)，相信進(jìn)一步對(duì)其調(diào)控機(jī)制進(jìn)行深入研究將會(huì)有新的突破。

腸道內(nèi)有近一半的免疫細(xì)胞附著，產(chǎn)生了人體大部分的抗體［33］。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)乳腺癌患者中存在著腸道微生物、IL-6以及中性粒細(xì)胞之間的相互作用［34］。進(jìn)一步研究表明，在無(wú)明顯炎癥性疾病的情況下，腸道中的微生物菌群能夠使機(jī)體免疫系統(tǒng)處于亞臨床狀態(tài)，這種變化對(duì)乳腺上皮細(xì)胞癌前病變的進(jìn)展產(chǎn)生了重要影響［35］。近些年來(lái)，以PD-1/PD-L1為代表的免疫療法對(duì)腫瘤的治療產(chǎn)生了巨大影響。研究表明腸道菌群的組成異?？赡苁窃斐蓪?duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑耐藥的主要原因，將對(duì)PD-1檢查點(diǎn)抑制劑敏感的乳腺癌患者的糞便移植到小鼠腸道內(nèi)，小鼠表現(xiàn)出較好的療效［36］。目前正在進(jìn)行的KEYNOTE-012研究是一項(xiàng)多中心非隨機(jī)Ⅰ期臨床試驗(yàn)，現(xiàn)有數(shù)據(jù)表明PD-1抑制劑（Keytruda）對(duì)三陰性乳腺癌有較好的療效，緩解率可達(dá)18.5%［37］。雖然目前關(guān)于PD-1抑制劑治療乳腺癌的研究尚在進(jìn)行中，但為了探究針對(duì)PD-1免疫治療的影響因素，腸道菌群可能是一個(gè)重要突破點(diǎn)。

2.3 腸道微生物與卵巢癌

卵巢癌是婦科常見腫瘤之一，由于其發(fā)病隱匿且目前缺乏有效檢查手段，大部分卵巢癌病人確診時(shí)已發(fā)展為癌癥晚期。越來(lái)越多的證據(jù)表明卵巢癌與腸道微生物失調(diào)存在密切的關(guān)系。有學(xué)者采用腺病毒構(gòu)建了兩組低分化的卵巢癌小鼠模型，分別采用雌二醇和安慰劑治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用雌二醇治療的小鼠卵巢癌柱狀上皮增生增多且發(fā)生更早，腫瘤數(shù)量更多，總體生存時(shí)間更短［38］，表明雌激素對(duì)卵巢癌進(jìn)展起促進(jìn)作用。腸道微生物紊亂可升高體內(nèi)雌激素水平，過(guò)高的雌激素具有促進(jìn)卵巢上皮細(xì)胞有絲分裂及調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)錄活性的作用，這有助于卵巢上皮腫瘤的行成［39］。有學(xué)者提出微生物可通過(guò)Toll樣受體5（Toll like receptor 5，TLR-5）依賴的信號(hào)通路來(lái)控制腫瘤的惡性發(fā)展，在TLR-5缺陷的卵巢癌患者中長(zhǎng)期存活的較高［34］。由于癌癥的發(fā)生是環(huán)境與遺傳共同作用的結(jié)果，需要從多個(gè)方面來(lái)研究腸道微生物與雌激素的改變及卵巢癌發(fā)病的關(guān)系，以期未來(lái)能用腸道微生物來(lái)治療相關(guān)疾病。

卵巢癌主要的治療方法有放療、化療及手術(shù)治療，目前臨床上多采用手術(shù)后化療的方法。環(huán)磷酰胺是用于治療晚期、復(fù)發(fā)性或持續(xù)性卵巢癌的一線化療藥物。有學(xué)者用小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析環(huán)磷酰胺化療與小腸內(nèi)微生物群組成的相互關(guān)系［40］。發(fā)現(xiàn)環(huán)磷酰胺治療可導(dǎo)致小腸上皮屏障的破壞，乳酸菌和腸球菌的相對(duì)豐度降低，表明該藥物促進(jìn)這些微生物在腸道上皮的易位。腸道微生物則以淋巴器官為定向，有助于刺激免疫反應(yīng)，使輔助性T細(xì)胞和記憶性T細(xì)胞顯著增加，這可能促進(jìn)了環(huán)磷酰胺的抗腫瘤作用。對(duì)照組則缺乏共生腸道微生物群，無(wú)菌小鼠的T細(xì)胞表現(xiàn)活性降低，其腫瘤對(duì)環(huán)磷酰胺的反應(yīng)明顯減弱。上述研究說(shuō)明了腸道微生物群在化療有效性中的重要性，并提示腸道微生物群的擾動(dòng)可能會(huì)影響化療的有效性。另有學(xué)者發(fā)現(xiàn)用環(huán)磷酰胺治療時(shí)腸球菌和腸巴氏桿菌由腸道轉(zhuǎn)移到脾臟和淋巴結(jié)內(nèi)，促進(jìn)了脾臟T細(xì)胞的增長(zhǎng)，有效地抑制了腫瘤生長(zhǎng)［41］。這提示腸道微生物的這種遷移與環(huán)磷酰胺具有協(xié)同作用，增強(qiáng)環(huán)磷酰胺效能的發(fā)揮。上述只是研究的開始，需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探索實(shí)際起作用的特異腸道微生物及信號(hào)通路分子，以期未來(lái)能利用微生物協(xié)助治療卵巢癌，提高卵巢癌患者的生活質(zhì)量及生存率。

3 腸道微生物調(diào)節(jié)性激素分泌的可能機(jī)制

腸道微生物調(diào)節(jié)性激素分泌的機(jī)制尚未明確。人體的卵巢、腎上腺和脂肪組織等分泌性激素，隨后以游離或結(jié)合的狀態(tài)進(jìn)入血液循環(huán)，在肝臟膽汁和消化道中進(jìn)行肝腸循環(huán)。在肝臟中，游離的雌激素轉(zhuǎn)變成結(jié)合雌激素，成為水溶性分子，通過(guò)尿液或糞便形式排出體外。研究顯示，β-葡萄糖醛酸酶可使隨膽汁進(jìn)入到腸道中的結(jié)合雌激素解離成為游離雌激素，游離的雌激素被重新吸收再次進(jìn)入血液循環(huán)，最終到達(dá)其調(diào)控的靶器官發(fā)揮作用［42-43］。有學(xué)者認(rèn)為腸道微生物失調(diào)可使腸道β-葡萄糖醛酸酶含量增加，其使結(jié)合雌激素解離成游離雌激素，減少雌激素滅活，增加了體內(nèi)游離的雌激素，隨血液循環(huán)至乳腺、卵巢等靶器官，引發(fā)一系列性激素相關(guān)的婦科疾病［7，44］。

腸道微生物中多種細(xì)菌參與雌激素代謝，將腸道菌群中能代謝雌激素的基因統(tǒng)稱為estrobolome基因。研究發(fā)現(xiàn)擁有estrobolome基因的細(xì)菌酶活性升高，可以加快腸道中結(jié)合雌激素的解離及羥基化，使腸肝循環(huán)中的游離雌激素水平升高，營(yíng)造一種內(nèi)源性激素環(huán)境。這種內(nèi)源性激素環(huán)境可直接或間接作用于卵巢、乳腺和子宮，使性激素依賴疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加［45］。

高脂肪高糖飲食帶來(lái)的腸道微生物群生態(tài)失調(diào)（Dysbiosis of gut microbiota，DOGMA）會(huì)導(dǎo)致腸道通透性增加，腸道中革蘭氏陰性細(xì)菌產(chǎn)生的脂多糖穿過(guò)滲漏的腸壁進(jìn)入血液循環(huán)［46］。脂多糖被吸收入血后，依次通過(guò)脂多糖結(jié)合蛋白、骨髓分化因子和CD-14傳遞，激活下游信號(hào)通路，促進(jìn)腫瘤壞死因子 -α（Tumor necrosis factor-α，TNF-α）和白介素 -6（Interleukin-6，IL-6）的表達(dá)，導(dǎo)致慢性低度炎癥狀態(tài)，免疫系統(tǒng)的激活會(huì)干擾胰島素受體，從而提高胰島素水平。另一方面脂多糖可通過(guò)核因子κB（Nuclear factor-κB，NF-κB）等促進(jìn)胰島素信號(hào)通路胰島素受體底物 1（Insulin receptor substrate-1，IRS-1）磷酸化，進(jìn)一步促進(jìn)胰島素抵抗，游離胰島素增加，增多的血清胰島素可直接作用于卵巢，使雄激素產(chǎn)生增加［47］。

4 展望

多囊卵巢綜合征、乳腺癌、卵巢癌都是女性常見疾病，研究表明上述3種疾病的發(fā)生發(fā)展與體內(nèi)性激素水平密切相關(guān)。正常的性激素水平在維持人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定中起著重要作用，腸道微生物群落結(jié)構(gòu)或數(shù)量的改變可直接影響體內(nèi)性激素水平，進(jìn)而導(dǎo)致相關(guān)疾病的發(fā)生。目前腸道微生物與性激素及其疾病之間的研究主要在它們的相互關(guān)系上，對(duì)作用的詳細(xì)機(jī)制研究甚少或缺乏系統(tǒng)性的研究，這制約了腸道微生物制劑在臨床應(yīng)用上的進(jìn)展。繼續(xù)腸道微生物與性激素相關(guān)疾病發(fā)病機(jī)制的研究將為疾病的預(yù)防、檢查、治療等提供新的方法，期盼腸道微生物在不遠(yuǎn)的將來(lái)能為疾病的治療提供一個(gè)強(qiáng)有力的治療靶點(diǎn)。