大阪公立大学研究团队近日发表研究结果，透过细胞层级实验，进一步解析肠道细菌所产生的遗传毒性物质——结肠杆菌素（colibactin）——与 DNA 损伤机制之间的关系。
研究显示，结肠杆菌素所诱发的 DNA 链间交联（interstrand cross-link, ICL）损伤，在细胞 DNA 修复能力不足的情况下，会显著增强遗传毒性与细胞毒性反应。相关成果已于 2025 年 9 月 22 日发表于国际学术期刊《Genes and Environment》。
肠道菌丛组成差异，被认为与大肠癌发生风险相关
人体肠道内栖息着约 1,000 种以上的细菌，形成复杂的肠道菌丛，其组成会受到饮食习惯、生活环境及地域文化等多种因素影响。近年来，多项研究指出，部分肠道细菌能够产生具有遗传毒性的代谢物，可能与大肠癌发生风险存在关联，其中之一即为结肠杆菌素。
结肠杆菌素被认为可在 DNA 中造成链间交联这一高度致命性的损伤形式，进而诱发基因不稳定性与突变累积。然而，该类损伤在细胞内如何触发遗传毒性反应，以及DNA 修复能力在其中所扮演的角色，过去仍缺乏直接的实验性证据支持。
以日本患者来源菌株，解析结肠杆菌素的细胞毒性机制
为厘清上述机制，大阪公立大学大学院理学研究科 川西优喜教授，联合静冈县立大学与京都府立医科大学组成研究团队，使用自日本大肠癌患者肠道中分离出的两株结肠杆菌素产生成大肠杆菌菌株，进行细胞实验分析。
研究设计重点在于比较不同 DNA 修复能力的人类细胞株，在暴露于上述菌株后，其遗传毒性与细胞毒性反应的差异，尤其聚焦于细胞是否具备修复 DNA 链间交联损伤的能力。
DNA 修复能力不足的细胞，出现更显著的损伤反应
研究结果显示，相较于具备 DNA 链间交联修复能力的细胞株，缺乏该修复能力的细胞在接触结肠杆菌素产生成大肠杆菌后，出现更高比例的染色体异常指标，并伴随明显的细胞增殖抑制现象。
这些结果显示，来自日本患者肠道的大肠杆菌所产生的结肠杆菌素，其遗传毒性与细胞毒性效应，与 DNA 链间交联损伤密切相关，而细胞本身的 DNA 修复能力，是影响损伤程度与细胞反应的重要决定因素之一。
研究定位属基础层级，尚无法直接推论临床风险
研究团队强调，本研究为细胞层级的基础研究，主要目的在于阐明结肠杆菌素遗传毒性作用的生物学机制，并非直接评估个体层级的大肠癌发生风险。因此，相关结果尚无法直接应用于临床诊断、风险分层或预防介入。
不过，该研究成果可作为后续动物实验、流行病学研究与风险评估的重要机制依据，为探讨结肠杆菌素产生成菌与大肠癌之间的关联性提供生物学层面的支持。
作为大肠癌预防研究的潜在线索，仍需长期验证
研究人员指出，结肠杆菌素相关的大肠癌风险评估，未来仍需结合细胞实验、动物研究与大规模流行病学调查，才能全面评估其临床意义。
虽然过去幽门螺杆菌根除治疗显著降低胃癌发生率的经验，可作为肠道菌群介入癌症预防研究的参考方向，但肠道菌丛作为大肠癌预防策略，仍需长期且谨慎的科学验证，尚无法直接类比应用。
参考资料与消息来源：
QLifePro 医疗新闻（2025 年 11 月 19 日 发布）
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