癌症已经引起世界人民的巨大关注，科学界顶尖科学家们也在对癌症发生的根本原因和机制进行着努力，以寻找一个持久的解决方案。尽管科学家们做了许多工作，但是癌症仍然位于世界各地高发病率和高死亡率的疾病排行之榜首。研究发现，许多因素具有促进癌症发生发展的作用，如烟草的使用，肥胖症，不良的饮食习惯以及患者缺乏体力活动等等。　　在新的研究报告中指明，促使癌症发生发展的新因素也可能是我们身体中的微生物。在健康人体内，正常共生菌群具有接近1014数量级的细胞以及330万个基因。结肠中微生物群占机体全微生物群的最高浓度，总微生物组中约70％的微生物位于胃肠道。体内微生物菌群参与自身各种代谢，肠内微生物的合成功能和免疫功能维持着一个健康的肠道微生态环境。而由于菌群失调从而引起肠道微生态环境的不平衡，干扰了肠道的正常功能，并且可能是许多疾病的形成的关键因素。　　结肠癌是世界上第三大癌症，每年全球范围内诊断为结肠癌患者的病例近140万起，而约80％的病例是散发性的，由于与饮食相关的危险因素的改变而改变，如对红肉类的摄取量，饮食中脂肪的摄取以及对酒精的摄取等都是可能引发结肠癌的相关危险因素。化疗、放疗和手术疗法是目前治疗结肠癌的主要手段，但是一般伴有严重的并发症。因此，寻找预防和替代的治疗方案，也是世界范围对结肠癌的管理治疗所面临的主要问题。研究表明已出现结肠癌的患者的肠道微生态与正常人肠道微生态系统的菌群存在着明显的不同。与健康人相比，某些致病菌如大肠杆菌、梭菌、脆弱拟杆菌等，在结肠癌患者的肠道内出现了明显的富集。由此可得，肠道菌群的代谢活动及其相关的调节作用，可能具有预防和治疗结肠癌的作用。相关报道指出，通过对益生菌、益生元的使用，增强肠道内益生菌的活性，作为对肠道菌群的调节剂，从而具有对结肠癌的抵抗作用。尽管益生菌和益生元对于癌症具有预防作用，但是其中的化学机制尚未完全阐明，所以其如何介入治疗很大程度上认为仍是未知的。　　本课题通过使用1，2-二甲基肼二盐酸(DMH)诱导结肠癌动物模型的形成，模仿人类结肠癌的发生，以研究益生菌复合物对于此动物模型的治疗和预防作用，及其中可能的预防和治疗机制进行研究。首先，对雄性Sprague Dawley大鼠使用抗生素氨苄青霉素进行处理以诱导肠道微生态失调，随后分成四组:A:益生菌LBB组，B:益生菌LBB与DMH组，C:DMH组，D:正常对照组。LBB益生菌在抗生素引起大鼠肠道微生态失调后进行灌胃喂食，而结肠癌的诱导需皮下注射DMH(40毫克/千克)，在连续10周对大鼠的肠道微生态进行失调处理，以及癌症诱发组处理之后，在实验的第25周结束时将动物安乐死。采集血液样品用于肠道微生物分析细胞因子的研究，粪便样品用于后续对肠道菌群的分析研究，肿瘤组织以及结肠组织进行后续形态学检测。　　与癌症对照组相比，在肿瘤发病率、肿瘤数量、肿瘤多样性和肿瘤体积上，益生菌LBB组显著减少。结肠癌是与细胞增殖、肿瘤血管生成相关的疾病。在本课题研究中，我们检测了相关标记物:Ki67呈上升趋势增殖、与血管生成相关的CD31以及与凋亡相关的Bax和Bcl-2。Ki67和CD31在结肠癌组中的表达增加，但在益生菌LBB癌症组中肿瘤细胞的血管生成和相关因子的增殖趋势均有降低。抗凋亡蛋白Bcl2浓度在益生菌LBB癌组呈升高趋势，在结肠癌组呈下降趋势。由此可说明，益生菌LBB可能具有通过抑制血管生成、细胞增殖和凋亡，从而达到抗癌效果。　　为了研究益生菌LBB对动物模型肠道菌群的影响，提取各组动物粪便内细菌DNA进行分析，通过焦磷酸测序的方法对细菌V4区16S rRNA进行检测，将结肠癌对照组的细菌组成与益生菌LBB治疗组的细菌组成的差异采用主成分分析，同时进行UPGMA聚类分析。结果表明，在结肠癌控制组中，动物肠道微生物富含埃希氏菌、梭状芽孢杆菌、假单胞菌、幽门螺杆菌等。在使用益生菌LBB处理后，发现如乳杆菌等益生菌的丰度被快速的提升，而致病菌数量显著下降，益生菌LBB通过调节肠道菌群减少致病细菌，并增加有益细菌来预防和治疗癌症。　　炎症是癌症的标志。此外，免疫系统也随着身体状态的变化而变化，并提供有针对性地免疫应答，以降低伤害、帮助恢复正常的身体功能。我们研究了益生菌LBB对宿主炎症和免疫反应的影响，分析了炎症标记物，如:COX-2，iNOS和NF-κB以及细胞因子IL-2，IL-6，TNFα和IFNγ(对TH1应答)，IL-4(对TH2应答)，IL-10(调节T细胞应答)和IL-17a(对TH17应答)。与癌症对照组相比，在益生菌LBB的作用下COX-2和iNOS明显减少，同时NF-kB在益生菌治疗组中却显著升高。COX-2和iNOS的抑制剂已应用于对结肠癌的治疗方面。由以上指标可认为益生菌LBB是一种潜在的抗癌抑制剂。Th1反应是一种抗癌反应，Th1反应中细胞因子IL-2、IL-6、TNF、IFNγα等因子在益生菌LBB治疗组中均有增长。然而， IL-10在益生菌LBB组却遭到了抑制，而在癌症对照组显著增长。益生菌LBB能够引起机体免疫反应，通过与Th1相关的抗癌反应来抑制致病菌的作用。益生菌LBB因此具有调节肠道菌群从而防止肠道菌群相关炎症发生，并帮助肠道Th1免疫应答，最终达到抗癌作用。　　最后，肠道菌的变化对上皮细胞和细胞外基质(ECM)都具有深刻的影响，同时影响着疾病的发生发展过程。本课题研究肠上皮屏障功能:分析粘膜的完整性(MUC2)，紧密连接的完整性(ZO-1和OCLN)。我们也分析了基底细胞外基质完整性测量型胶原蛋白1(COL1A1);ECM的主要糖蛋白:核心蛋白聚糖(DCN)作为交联剂;粘着斑激酶(FAK)，即附着细胞的ECM和涉及跨膜信号的跨膜激酶;金属蛋白酶9(MMP9)，参与细胞外基质降解和重塑酶的形成。在益生菌LBB治疗组和正常对照组中，上皮屏障蛋白MUC2、ECAD、ZO-1和OCLN的表达均升高，但在癌症对照组中却显著降低。此外，在益生菌LBB治疗和正常对照组中，ECM蛋白DCN、MMP9、FAK和COL1A1均有增加，但在癌症控制组中却显著降低。因此，我们可以得出在癌症组中，上皮细胞和细胞外基质失去了完整性，而上皮细胞和ECM完整性的丧失与致病微生物相关。因此益生菌LBB的保护可能通过对致病菌的抑制，从而维持上皮细胞和ECM完整性和功能。　　总之，益生菌LBB通过降低肿瘤发生率、肿瘤体积、肿瘤的多样性和数量从而抑制结肠癌的发展。益生菌通过抑制癌细胞增殖，血管生成，细胞凋亡以及改善全身炎症从而进行抗癌作用。癌症的衰减是通过肠道益生菌LBB降低病原菌(如:大肠埃希菌、衣原体、假单胞菌、幽门螺杆菌)，促进宿主对Th1的免疫反应，激活抗肿瘤活性。通过益生菌LBB作用改善后的上皮细胞和细胞外基质功能增强，上调的蛋白多糖，细胞外基质蛋白多糖的表达，抑制了DCN/TGFβ/EGFR间复杂的相互作用，从而导致生长抑制的下游信号分子p21、CD63和ERK2随之增加，最后通过上调TLR2/DCN来激活先天免疫系统。