1. 概述
肿瘤与微生态的相互作用已成为现代医学研究的前沿领域。最新流行病学数据显示,约20%的恶性肿瘤发生发展与人体微生物组的异常定植、代谢失衡密切相关,涉及消化道肿瘤、乳腺癌、黑色素瘤等多个瘤种,特定病原体(如幽门螺杆菌、具核梭杆菌)通过慢性炎症、免疫调控等机制被确认为致癌因子。学科定义涵盖宿主-微生物相互作用对肿瘤发生、治疗响应及预后的系统性影响,研究范畴包括微生物组标志物筛查、菌群代谢产物干预、微生态重塑治疗等方向。当前焦点集中于核心致癌菌群的异质性特征、菌群干预以及微生态与免疫治疗协同作用的分子机制。在实体瘤中,原发灶与继发病灶的生物学特性差异显著,尤其对于具有高度微环境异质性的瘤种,临床管理面临巨大挑战。以消化道肿瘤为例,虽然常见亚型仅占病理分类的5%-8%,但不同菌群特征可导致治疗敏感性相差3倍以上。随着宏基因组测序、代谢组学及合成生物学技术的突破,研究发现特定共生菌能显著增强免疫治疗疗效,而致病菌过度增殖可诱导化疗耐药。当前治疗模式正从单一抗菌策略转向多维调控,包括选择性菌群移植、工程化益生菌载体、代谢酶靶向抑制等创新手段。内科治疗聚焦于菌群-药物协同增效,如粪菌移植(fecal microbiota transplantation,FMT)联合免疫检查点抑制剂可使晚期黑色素瘤客观缓解率提升至58%。放疗技术创新体现在微生物定向增敏技术,通过调控放射防护相关菌群代谢通路,使肿瘤局部控制率提高22%。微生态治疗领域迎来突破性进展:FMT已从传统艰难梭菌感染拓展至肿瘤免疫治疗增效,Ⅲ期临床试验证实标准化粪菌胶囊可使免疫治疗无应答患者的疾病控制率达到41.2%。新型微生物疗法如合成菌群联合体通过模块化设计实现特定代谢功能编程,在动物模型中成功逆转肿瘤相关免疫失衡。目前争议集中于菌群移植的长期安全性,特别是致癌代谢物(如次级胆汁酸)的跨器官迁移风险。未来需建立多组学指导的个体化微生态干预体系,期待更多开展多中心、大样本临床研究,获取更好的改善肿瘤患者微生态失衡的治疗方法和措施。
4. 本学科发展趋势与对策
4.2 未来5年重点发展方向
4.2.1 天然菌群移植技术
益生菌是活微生物的单一或混合培养物,当充分食用时,可对宿主产生健康有益的影响。益生菌对人类肠道菌群具有不同的有益作用,包括拮抗作用、免疫作用、加速有益微生物的生长、减少潜在有害菌群、增强人体的自然防御机制。乳酸菌是最重要的益生微生物,通常与人体胃肠道结合。乳酸是糖发酵过程中的主要终产物。用作益生菌的乳酸菌主要来自乳酸杆菌科,如嗜酸乳杆菌、淀粉乳杆菌、干酪乳杆菌、脆性乳杆菌等。其他常用的益生菌来自双歧杆菌家族,如青少年双歧杆菌、动物双歧杆菌、两歧双歧杆菌等,主要产生醋酸和乳酸。肠球菌属、丙酸杆菌属、酵母菌属、芽孢杆菌属和埃希氏菌属的一些菌株也具有潜在的益生菌效应。传统发酵食品是益生菌的丰富来源,并已被测试为生产许多功能性饮料的发酵剂,例如韩国的传统发酵小米酒精饮料,发酵谷物饮料,如燕麦、大麦和麦芽,以及以大米为基础的发酵饮料。此外,植物衍生的底物是开发新的功能性食品和饮料的潜在来源,例如发酵椰子水饮料,大豆和藜麦提取物,花生豆浆,大豆和木薯等等。乳制品是主要的益生菌发酵食品,因为牛奶的缓冲能力保证了益生菌通过发酵和冷藏储存的活力,包括酸奶、发酵乳饮料和冷冻发酵乳制品甜点。它们被广泛认为是将益生菌转移给消费者的载体。然而,这些生物过程中存在生物技术挑战,例如益生菌菌株的选择,以及与益生微生物发酵代谢的理化特性的相关性。
4.2.1.1 益生菌菌株的选择标准和要求
根据世界卫生组织、粮农组织和欧洲食品安全局的建议,益生菌菌株在选择过程中必须同时满足安全性和功能性标准,以及与其技术实用性相关的标准。益生菌特性与微生物的属或种无关,而是与特定物种的少数和特别选择的菌株有关。菌株的安全性由其来源、与致病性培养物的无关联以及抗生素耐药性特征来定义。功能方面决定了它们在胃肠道中的存活及其免疫调节作用。益生菌菌株必须满足与其生产技术相关的要求,这意味着它们必须能够在整个储存和分销过程中存活并保持其特性。益生菌还应具有与上市产品中存在的菌株特征一致的有益健康效果。关于一种菌株的评论论文和科学研究不得用于推广其他菌株作为益生菌。还必须考虑到,在测试剂量下记录特定菌株益生菌特性的研究并不构成同一菌株不同剂量的相似特性的证据。此外,载体/基质的类型也很重要,因为它可能会降低特定菌株的活力,从而改变产品的特性。
4.2.1.2 发酵技术
发酵是一个关键的生物转化过程,其中微生物被用来获得有价值的代谢物。发酵这种复杂的过程有可能提高水果和蔬菜的安全性、营养成分、感官特性和保质期,将其定位为一种简单且环保的生物技术实践。用于果蔬汁发酵菌株技术常有复杂应变、内源性菌株发酵、单菌株、自然发酵等。发酵过程中的氧气会触发细菌细胞中有毒代谢物的发育和产生,从而导致氧化应激、损伤,从而导致细胞死亡。在这方面,氧气和衍生物是决定益生菌存活的另一个有效因素。大多数乳酸杆菌是微需氧菌,而双歧杆菌被鉴定为厌氧菌,对溶解氧水平高度敏感。酸奶生产中涉及的加工程序,如搅拌和混合步骤,除了储存过程中的氧气扩散外,还会将高水平的氧气引入聚苯乙烯等包装材料中的最终产品中。采用降低氧气水平的方法,例如真空发酵,被认为在维持益生菌方面非常有效。此外,鉴于大多数益生菌的厌氧或微需氧性质,选择含有氧气屏障和除氧剂(活性和智能包装)的适当包装材料可能会对益生菌的存活水平产生积极影响。例如,透氧率小的玻璃包装可以帮助益生菌微生物的生存。然而,聚乙烯等塑料包装对氧气具有很强的渗透性,并允许在储存过程中扩散到酸奶样品中 。一些储存条件,如温度和大气湿度也可能影响包装的气体渗透性,从而影响酸奶中的益生菌存活率。另一方面,在酸奶的发酵和冷藏阶段,益生菌细胞计数通常会下降。发酵温度被认为是影响益生菌存活水平和益生菌感官属性的关键因素。大多数益生菌生长的理想温度在37-43°C之间变化,但一些物种(如嗜酸乳杆菌)可以在较高温度(40-42°C)下生长。很明显,在某些加工阶段高于45°C的温度会对益生菌的生长及其活力产生负面影响。因此,在较高温度下需要更短的发酵时间以维持益生菌计数。然而,益生菌对温度的抵抗力可以通过使用前的温和热处理来增强。该过程可以将它们在发酵过程中对进一步热应激的耐受性提高300倍以上。虽然益生菌的数量减少(约2个log),但酸奶通常保持益生菌特性,直到冷藏期结束(≥7个logcfu g−1在冰箱中保存约28天)。除了冷藏储存时间外,温度对于确保酸奶中益生菌的存活也至关重要。因此,需要精确的冷链来保证益生菌在分销、销售和消费过程中的存活。在发酵期间,重要的乳酸菌生长,但在冷藏中,它们的数量呈下降趋势。关于酸奶储存的时间和温度,据说嗜酸乳杆菌的最长存活期是在2°C下超过20天,而乳芽孢杆菌则观察到8°C,因为双歧杆菌对较低的冷藏温度具有更高的敏感性。此外,通常较高的储存温度会导乳酸菌的代谢活动增加,从而增加其死亡率。显然,在较低温度(2°C)下储存酸奶与益生菌酸奶的较长储存期有关,因为有害代谢物的产生较少。
4.2.1.3 益生菌与各种食品材料的相容性
益生菌与各种食品材料的相容性在其生存能力中起着重要作用。益生菌在牛奶中生长不良。然而,维生素、糖、酪蛋白、抗氧化剂、转谷氨酰胺酶、矿物质、氨基酸(如 l-半胱氨酸)、谷物、蔬菜、水果、浓缩乳清蛋白和酸奶生产中使用的酵母提取物等成分通过提供必需的营养因子和适当的条件(pH、氧化还原电位)来提高其生长速度。与普通酸奶相比,在搅拌酸奶中使用水果可以提高嗜酸乳杆菌的存活率,这可能是因为获得了营养并降低了保加利亚乳杆菌的营养和数量。此外,列出的成分可提高益生菌酸奶的质量,包括质地和减少脱水收缩,而不会对感官特性产生任何显着影响。然而,使用一些果汁或其果肉可能会对酸奶中某些益生菌的生存产生不利影响,这主要是由于高酸度或抗菌成分的存在。益生菌酸奶生产中使用的一些成分被认为是益生元化合物,除了保护益生菌免受酸奶中存在的有害因素外,还可以通过增强益生菌的生长来增强益生菌的活力。
4.2.1.4 提高酸奶中益生菌活力常用策略
已经采用了几种方法来增强酸奶中益生菌在保质期内的活力,包括微胶囊化和益生元添加;这些是先前研究中研究的最常见方法。微胶囊化以及添加益生元化合物是提高酸奶中益生菌活力常用策略:(1)微胶囊化:对各国发酵乳制品的分析表明,益生菌本质上是脆弱的,主要受pH值和可溶性氧的调节。对不利环境条件的物理保护可能会产生更多的益生菌活细胞。微胶囊化是在不良环境中保护敏感材料的适当技术,并且越来越多地用于保护生物活性成分。如今,有几家公司推出了含有微胶囊益生菌的功能性食品。益生菌活细胞的微胶囊化存在许多挑战,包括包封材料、益生菌类型以及选择合适的微胶囊化方法。引入了各种封装材料,用于单独或与其他材料(如海藻酸盐,结冷胶,黄原胶,淀粉,邻苯二甲酸醋酸纤维素,明胶和牛奶蛋白)。细胞微胶囊化的其他好处包括:保护珠子内的细胞免受噬菌体的侵害;在冷冻干燥和冷冻期间增加存活率;以及储存过程中的更大稳定性。对包括益生菌在内的各种细菌培养物进行微包埋是一种常见的做法,以延长其储存寿命并将其转化为粉末形式以方便使用。有几种技术,如喷雾干燥、冷冻干燥、流化床干燥,用于封装培养物并将其转化为浓缩粉末形式。然而,这些技术封装的细菌完全释放在产品中。在这种情况下,培养物不受产品环境的影响,也不能在通过胃或肠道的过程中受到保护。水胶体珠中的包封会捕获或固定珠子基质内的细胞,从而在这种环境中提供保护。(2)添加益生元化合物被认为是提高食品中益生菌生长和存活率的一种方法。益生元是一些不可消化(或最低限度消化)的食物成分,益生菌选择性地食用它们,以提高它们的生长和存活水平。它们可以促进钙的吸收,降低胆固醇和甘油三酯的含量,促进富含蛋白质的饮食的消化,并在没有任何额外卡路里的情况下控制血糖(这些化合物如低聚糖),植物提取物,谷麸,乳果糖和菊粉,在冷藏和通过胃肠道期间对酸奶中益生菌存活(主要是双歧杆菌)的维持具有积极影响。
4.2.2 合成生物技术
合成生物学作为一门跨学科技术,融合了生物学和工程学,专注于设计及构建具有新功能的生物系统。这包括通过向细菌引入新的功能性工程,或利用天然及合成的生物组件对细胞进行编程性改造。工程菌株已被证明不仅可以产生营养素、酶、抗氧化剂或化学分子作为强效药物,它们还可以作为益生菌包含在人类饮食中。利用合成生物学工具开发重构微生物菌株代谢途径已经显示出能够产生具有高营养和健康益处的四萜类、γ-氨基丁酸、透明质酸、维生素B12、叶酸、葡糖胺和N-乙酰葡糖胺的可能性。将益生菌工程化为一种有效的系统,该系统可以感测人类肠道中任何增加的毒素水平,增加病原菌的负荷,改变人类肠道的微环境,并通过药物释放微生物来纠正肠道微生物组已表现出可能性。作为益生菌,可以调节栖息在肠道中的微生物的遗传回路以引入启动子基因,该启动子基因在由于人类肠道的微环境改变而释放的外源性化学/生物标志物分子的同化后被激活,从而触发转录因子与所需基因的启动子区结合的起始。最终,微生物通过表达荧光蛋白或任何基因组信号来响应外源信号。此后,这些蛋白质与底物缀合以提供用于诊断肠道健康的给予荧光信号。因此,它们可以作为肠道健康监测的生物传感器。治疗性工程化微生物还通过转录抗微生物肽/化合物的基因来响应病原体产生的外源化学和生物元素以破坏病原菌。抗菌肽/化合物的释放量,使得病原体产生的外源性化学和生物元素减少。这在反馈回路系统中起作用,以关闭/打开这些工程微生物,以进行准确诊断并有效应对多种疾病状况。例如,工程化益生菌已经证明它们响应于结肠炎动物模型的肠道中的炎症,释放短发夹RNA作为治疗分子。这种RNA被成功地转染到小鼠肠细胞中,在那里它们引起RNA干扰介导的炎症反应蛋白的下调。此外,有可能通过合成生物学方法工程化微生物,其可以与肠道微环境通信,并通过表达药物生物分子进行潜在的措施。这些生物分子作为一种有效的药物,对抗产生毒素的病原微生物,使用这种合成生物学方法也可以降低耐药菌对抗生素的耐药性。
4.2.2.1 CRISPR技术
合成生物学中的CRISPR技术是新兴的基因编辑工具,最初是作为古细菌中的一种免疫系统被发现的。CRISPR主要用于基因编辑,通过引入DNA断裂,然后使用供体DNA进行同源重组。CRISPR指导的同源重组加速了许多生物体中的基因组工程,包括那些先前被认为难以操纵基因组的生物体。目前,CRISPR工具可用于广泛的细菌和酵母,如大肠杆菌、乳酸菌、梭菌、多行杆状菌、葡萄球菌、杆菌、酵母、念珠菌进行定点诱变和基因缺失/插入。CRISPR还被用于改造微生物组和肠道微生物,以表征微生物组相关表型的基因功能。CRISPR技术包括CRISPR-CAS、转录激活物样效应核酸酶和锌指核酸酶等已经在合成生物学中开辟了新的途径。其中,最有效和最直接的方法是基于CRISPR-CAS的基因编辑CRISPR-Cas9系统,它不仅作用于酵母,也作用于乳酸杆菌属等细菌中。CRISPR-Cas9重组和基因编辑的结合可以在染色体上发生精细的碱基变化,并识别出低频率发生的突变,具有100%的效率。在此过程中,Cas9被定向到基因组的野生型序列上,从而破坏了那些未被重组编辑的细菌细胞,消除了突变体筛选的需要。
4.2.2.2 CRISPR干扰技术
尽管CRISPR驱动的基因编辑广泛用于许多生物体,但在大多数同源重组活性有限的微生物中,由CRISPR/Cas9引起的DNA断裂往往导致细胞死亡,因此,CRISPR/Cas9不能用于大多数非模型大肠杆菌。对于这些微生物来说,CRISPRi、CRISPRa或碱基编辑器可能是毒性较低的替代品。CRISPRi和CRISPRa是调节转录活性而不是编辑基因的工具。这两种工具都采用dCas9,其具有DNA结合活性而不是DNA酶活性,分别与转录阻遏物或激活物结合,以调节sgRNA识别位点附近的转录。因此,CRISPRi与CRISPRa通过充当可编程的转录因子,理论上能够精确靶向并调控任何基因启动子的活性,为基因表达的精细调控提供了强大工具。CRISPRi和CRISPRa作为可编程转录因子发挥作用,理想情况下可以靶向任何基因的启动子,它们的可编程性允许使用CRISPRi文库对细菌进行敲低筛选。例如对肠道细菌多形拟杆菌中使用CRISPRi实现了重组和内源基因表达的调节性降低,从而改变了其代谢能力和对抗菌肽的抗性。
4.2.2.3 MAGIC技术
多组学研究揭示了微生物群基因如何与许多人类疾病和健康状态相关,然而,阐明微生物群基因与宿主疾病的因果关系仍然很棘手,这主要是由于在非模型微生物群中进行遗传操作的困难以及在体外培养它们所涉及的挑战。因此,将DNA原位转移到微生物群中的替代技术在微生物组工程中越来越受欢迎。为了适应各种条件,环境细菌会在不同物种之间积极交换质粒DNA,这一过程称为水平基因转移。最广泛使用的水平基因转移方法之一是细菌接合,其中质粒DNA通过IV型分泌系统从供体细菌转移到受体细菌。肠道微生物群是接合基因转移较为合适的环境。据报道,细菌接合可用于原位操纵来自不同供体的肠道微生物群。最近,细菌接合作为微生物组工程工具变得越来越突出。新开发的一种称为原位接合肠道微生物组宏基因组改变的技术,通过工程化肠道微生物组中移动的遗传元件,在自然环境中进行肠道微生物群的遗传修饰。该方法涉及质粒或pGT载体(复制型或整合型),复制型载体含有复制起点,而整合型载体含有可转座的Himar盒和转座酶。通过肠道微生物组宏基因组改变复制型或整合型pGT载体可以从供体菌株转移到受体菌株微生物组,可以基于已被工程化到载体中的绿色荧光蛋白基因和抗真菌基因的表达来检测接合转移细菌。与CRISPR-Cas9系统不同,肠道微生物组宏基因组改变依赖于细菌促进DNA交换的天然能力。肠道微生物组宏基因组改变的优点在于它改造的细菌群落能够适应哺乳动物肠道环境。因此,这种方法可以作为一种潜在的策略来操纵水平基因库,并促进在各种微生物群落中实施新的遗传电路。
4.2.2.4 噬菌体技术
噬菌体技术作为一种向复杂细菌群落原位转移DNA的方法,因其特异性、高效率和原位活性,在微生物组工程领域受到越来越多的关注。噬菌体是感染特定细菌并将其基因组DNA转移到细菌细胞中的病毒。感染后,噬菌体衍生的质粒DNA整合到宿主基因组DNA中或在宿主中复制。通过将所需的DNA片段克隆到噬菌体的基因组DNA中,可以将外源基因转移到细菌细胞中,在那里它们以相当高的效率赋予新的功能,研究发现P2噬菌体的转导效率可以达到接近100%,远远超过其他DNA递送方法,如化学转化或电穿孔。由于其靶向特异性、高效性和原位活性,该方法被应用于微生物组工程。噬菌体还被设计成将质粒掺入致病菌中,从而实现非裂解性细菌死亡,并减少由于裂解性噬菌体治疗而发生的细菌裂解时释放有害内毒素所引起的不利影响。CRISPR-Cas系统也可用于修饰噬菌体的基因组,噬菌体在肠道微生物组的病毒组分中占主导地位。用CRISPR-Cas工程化的噬菌体可用于靶向或选择性去除特定病原菌或病原菌群体,从而重新调节肠道中有益菌的平衡。合成生物学方法在微生物组操纵中的具有巨大潜力。一方面,它能够帮助理解肠道中宿主-微生物组的相互作用,确定肠道微生物群落之间复杂的结构-功能关系。另一方面,它可以帮助改变细菌种群、组成或代谢活动,反映出人类整体健康的变化。例如,合成生物学可用于去除有助于致病性细菌生长的细菌群体,从而减少由细菌引起的感染机会,同时调节和恢复肠道微生物组中有益细菌的平衡。对肠道微生物组的操纵也可以让微生物组产生具有治疗潜力的有益药物。另一个可以探索的领域是使耐药细菌对抗生素重新敏感或使其对抗生素耐药性决定因素免疫。合成生物学的成功取决于基因工程工具的可用性。目前,该工具箱仅限于少数宿主相关种属和模型实验室菌株。随着遗传工具的不断进步,工程化肠道微生物组的新的和新兴应用的大门将被打开。
4.2.3 纳米材料技术
近年来,具有特殊尺寸依赖性的化学、电子和光学性质的纳米材料已被应用于许多领域,如食品、农业和医学。在人类生活中如此广泛的纳米材料制造和纳米应用已经引起了公众对纳米材料对肠道微生物群的影响的广泛关注,因为它们代表了纳米材料到达胃肠道并与肠道微生物群相互作用的机会增加。例如,Ag基纳米材料可用作易于被胃肠道摄入的抗菌药物;TiO2纳米颗粒通常用作食品添加剂,以改善通过饮食摄入进入胃肠道的食品的味道、颜色和质量;铜基纳米制剂可开发为农业中的杀虫剂,并且可容易地进入胃肠道。因此,鉴定这些纳米材料对肠道微生物群落的具体影响是至关重要的,这有助于确保纳米材料在人类日常生活的各个方面都能得到安全的应用。同时,纳米材料是一种很有前途的药物传递系统,它具有包括以持续或受控的方式递送药物的能力,保护其有效载荷免受恶劣的生物环境的影响,改善疏水性分子的溶解性,靶向特定的细胞或组织,并最终改善药物的生物分布、药代动力学和毒性特征等特性。近年来,纳米粒在炎症性疾病治疗中的作用一直在研究中。在肠道炎症的特殊情况下,目前治疗IBD的方法的主要缺点之一是缺乏针对炎症部位的药物递送特异性。纳米载体的小尺寸允许通过eEPR效应在发炎和破坏的上皮上积累而更有效地靶向患病组织。纳米材料主要分为二类:金属基纳米材料、非金属基纳米材料。
4.2.3.1 金属基纳米材料
金属基纳米材料主要包括钛基纳米粒子、Ag基纳米粒子以及锌基纳米粒子:(1)钛基纳米粒子:由于其优异的物理化学性质,如高折射率和高亮度,TiO2纳米颗粒通常用作白色颜料,并应用于许多领域,包括食品、化妆品、涂料、牙膏和药丸。例如,作为一种典型的应用,TiO 2纳米颗粒长期以来一直用作食品添加剂,以改善糖果、奶酪、脱脂牛奶、口香糖、冰淇淋、布丁、饮料和酱汁等食品的颜色、味道和质量。但这些应用极大地增加了人类对TiO2纳米颗粒的摄入和积累,因此,了解TiO2纳米颗粒对肠道菌群的生物效应具有重要意义。研究发现,长期摄入TiO2纳米颗粒可诱导与肥胖相关的结肠粘液层损伤,导致肠道微生物群失调。以小鼠实验为例,给正常小鼠口服二氧化钛纳米颗粒8周后发现,结肠粘液层厚度因为Muc2基因下调而降低。粘膜层的这种损伤会导致肥胖相关的微生物群变化,比如显著增加的厚壁菌门丰度和降低的拟杆菌门丰度,因此,发生系统中的炎症水平上调。另外随着组学的发展,利用组学分析评价肠道菌群相关的生物学效应逐渐引起研究关注。例如,在粪便代谢组学的帮助下,发现大鼠的肠道微生物群和肠道相关代谢活动会被TiO2纳米颗粒干扰,代表性降低的代谢物包括L-鸟氨酸、L-组氨酸和4-甲基-5-噻唑乙醇,代表性增加的代谢物包括甘油二磷酸胆碱、N-乙酰组胺和己内酰胺。最终,肠道微生物群的代谢失衡和脂多糖的产生导致肠道氧化应激和炎症。当肠道微生物群长期与TiO2纳米颗粒接触时,会产生各种生物效应,不仅导致不寻常的氧化应激,感染和炎症反应,而且还增加肝毒性,妊娠糖尿病,肥胖和结直肠癌的风险。这些副作用的根本原因可能来自于TiO2纳米颗粒的催化性能。与锌基纳米颗粒不同,其毒性主要归因于释放的阳离子,TiO2纳米颗粒的细菌毒性通常来自于通过其催化性能产生的有毒活性氧化。这些产生的活性氧然后攻击细胞壁,大分子和其他成分,导致细菌损伤。(2)Ag基纳米粒子:银纳米粒子具有抗菌、抗真菌、抗病毒等独特的性质,以及固有的催化和光学特性,使其在许多与人类生活密切相关的领域得到了广泛的应用。据统计,目前,超过400种含有Ag纳米颗粒的消费品,被列为新兴的纳米技术,包括局部伤口敷料、食品相关产品、生物医学设备和膳食保健品。近年来,许多研究表明,Ag纳米颗粒可调节肠道微生物群,改变肠道微生物群的组成并诱导结肠炎样症状,被Ag纳米颗粒处理后,厚壁菌门和拟杆菌门的门间和门内丰度发生了变化,厚壁菌门/拟杆菌门比值降低,益生菌属乳酸杆菌的数量减少,低丰度细菌科的数量增加。这在其他肠道炎症性疾病中也发现了类似的结果。最终,观察到肠道的组织学改变和结肠炎样症状,包括上皮结构破坏,结肠段的隐窝丢失和促炎细胞因子的上调。另外,使用不同形状的Ag纳米颗粒对肠道微生物群的影响也是不同的。在AgNC处理条件下,梭菌属,单形拟杆菌、真粪球菌和大肠杆菌减少;而在AgNS会引起颤螺旋菌属,脱卤素杆菌属,棒状杆菌属,消化球菌科减少。Ag纳米颗粒的毒性作用主要来自于通过纳米颗粒的表面氧化而释放的Ag+。释放的Ag+可以影响膜蛋白,破坏细胞壁,并损伤DNA。(3)锌基纳米粒子:氧化锌纳米颗粒对肠道微生物群的影响已经在各种动物模型中进行了研究。例如,研究氧化锌纳米颗粒对鱼类肠道微生物群的影响,鱼类是水生生态系统中位于食物链顶端的代表性生物。将500 mg/kg纳米氧化锌投喂鲤鱼6周。结果表明,氧化锌纳米颗粒处理鱼的肠道微生物群落与未处理鱼的肠道微生物群落无显著差异。由此得出结论,食源性氧化锌纳米颗粒对鱼类肠道微生物群没有影响。但是在研究了氧化锌纳米颗粒对母鸡回肠食糜肠道菌群的影响及其与血液代谢物的关系却发现细菌群落丰富度与氧化锌纳米颗粒用量的增加呈负相关。当氧化锌纳米颗粒浓度为100 mg/kg时,微生物群落多样性明显降低。此外,变形菌门、芽胞杆菌门和梭杆菌门的群落结构发生改变,乳酸杆菌的数量减少。血浆代谢方面,一些氨基酸、葡萄糖和其他代谢物发生改变。重要的是,蛋氨酸、乳酸盐和胆碱水平与微生物群丰富度呈正相关。因此,氧化锌纳米颗粒可以诱导肠道微生物群的改变,从而间接调节血液代谢。总的来说,当氧化锌纳米颗粒与肠道微生物群接触时,观察到消极和积极的影响。因此,有必要研究氧化锌纳米粒子的物理化学性质及其在细菌中的动力学行为。一方面氧化锌纳米粒子的负面影响可能来自于释放的Zn2+对细菌细胞膜表面的吸引力,以及氧化锌纳米粒子内化导致细菌物质的能量代谢紊乱。另一方面,氧化锌纳米粒子的积极作用可能与Zn2+的后外流机制有关,该机制限制了流出的Zn2+通过通道重新进入沉淀,形成复合物或附着于蛋白质。
4.2.3.2 非金属基纳米材料
非金属基纳米材料主要包括硅基纳米颗粒以及碳基纳米材料:(1)硅基纳米颗粒:二氧化硅纳米可能会导致肠道优势菌门疣微菌门和嗜黏蛋白阿克曼菌属数量明显减少,而这些细菌与肠道粘膜屏障和炎症反应密切相关。因此,可能会包括肠粘液屏障功能减弱、肠道感染和激活炎症反应等毒性作用。造成这种肠道损伤的原因与MSN诱导的肠道微生态失衡有关。MSN暴露后肠道菌群多样性发生了明显变化,尤其是有害菌。这种肠道微生物群稳态的破坏反过来又破坏了肠道内容物代谢谱,特别是引起差异代谢物L -谷氨酰胺的变化,从而抑制自噬。同时,有害菌的增加可诱导TLR4/NF-KB信号通路激活,间接导致肠道炎症。因此,肠道菌群的改变是MSNs对肠道毒性的关键因素。但仍有一些研究表明二氧化硅暴露对肠道菌群或宿主没有影响。比如SiO2纳米颗粒在体外抑制肠道共生菌(包括醋酸菌、乳酸菌和肠杆菌)的生长,但在体内,在相同剂量下,它们对共生菌没有影响。这一结果表明,在可承受的刺激下,肠道可以抵御外源纳米颗粒的影响,从而为肠道内共生菌提供更好的生长环境。在另一个探讨口服SiO2纳米颗粒对小鼠肠道微生物群组成的可能影响的例子时,结果表明SiO2纳米颗粒的摄入增加了肠道微生物种类的丰富度和多样性,而且乳酸杆菌属的数量显著增加。这种毒性可能与二氧化硅衍生的自由基有关,这些自由基会引起氧化损伤,特别是在刚破裂的二氧化硅中。氧气可以与这些副产物反应产生其他氧自由基,这些有毒自由基会引发炎症或其他损伤,与氧化锌纳米颗粒等金属氧化物相比,二氧化硅纳米颗粒的危害相对较低。(2)碳基纳米材料:由于其独特的性能,碳基纳米颗粒广泛应用于生物医学领域,包括碳纳米管、石墨烯及其衍生物、纳米金刚石、富勒烯等。其中,基于其独特的物理化学性质,石墨烯家族材料受到了特别关注。石墨烯由单层碳原子组成,排列成二维六边形蜂窝晶格,石墨烯及其衍生物具有导电性、生物相容性和机械强度等特点。这些特性使其能够应用于医学诊断、癌症治疗以及药物、分子或基因递送,其中还包括治疗阿尔茨海默氏症或帕金森氏症等神经退行性疾病。研究表明,石墨烯家族材料会梭杆菌属、乳杆菌属和醋酸杆菌的相对丰度增加,假单胞菌属和厚壁菌门的相对丰度下降。导致肠道形态和抗氧化酶活性通过产生更多的液泡细胞和杯状细胞而发生改变。单壁碳纳米管通过改变肠道菌群诱导小鼠肠道通透性和炎症的增加,从而促进代谢性炎症反应,导致肠道损伤。但除了负面影响外,其他一些碳纳米材料通过调节肠道微生物群能够对宿主表现出积极影响。例如富勒烯醇纳米颗粒可以调节肠道微生物群,从而呈现出抗高血脂的作用。将益生菌与纳米材料联合应用,作为一种具有实践和研究价值的策略,能够有效缓解纳米材料可能对肠道造成的不利影响。
4.2.4 微生态学技术应用方向
4.2.4.1 感染性炎症治疗
微生物群的损害与多种危及生命的疾病(IBD、癌症、肥胖、过敏和自身免疫性疾病)有关,大多数人类疾病都是由于正常微生物群落的破坏造成的,因此,通过施用适当的微生物来重建微生物群落现在被认为是一种有效的方法。未来可以加强对炎症性肠病、牙周炎以及感染性心内膜炎等感染性炎症的微生物疗法的探索:(1)IBD是现代人类非常常见的问题之一,其特征是诱发炎症并随后发展为粘膜病变。IBD主要是由正常肠道微生物群落的扰动引起的,厚壁菌门细菌的丧失和一些γ变形菌门的丰度提高,共同损害了粘膜对正常细菌菌群的免疫反应,并扰乱了T淋巴细胞的调节功能,而T淋巴细胞在诱导慢性肠道炎症发展IBD中起着关键作用。IBD病例中一直存在粪便群落多样性的丧失,平均而言,在IBD患者的粪便群落中可以检测到的微生物基因减少了25%。有临床证据表明,几种抗生素可有效减轻IBD患者的症状,这进一步支持了肠道微生物群参与IBD发病机制的假设。最初基于DNA序列的人肠道微生物群组成的研究是使用粪便材料进行的,粪便被用作胃肠道常驻微生物的方便但不一定正确的替代物,目前许多调查IBD患者肠道菌群组成的研究仍是用粪便样本进行的。溃疡性结肠炎(UC)的特征是结肠粘膜充血和溃疡性破坏,是一种典型的炎症性肠病(IBD)。UC患者经常出现直肠出血、腹泻、腹痛和体重减轻等症状,给日常生活带来负面影响。全球溃疡性结肠炎患病率近年来呈上升趋势,造成沉重的社会和医疗负担。患者通常每天口服大剂量皮质类固醇、免疫抑制剂或氨基水杨酸盐以减轻炎症,尽管如此,疗效不佳和不良副作用仍然是这些药物需要克服的局限性。为了应对这一挑战,目前报道了一种基于结肠靶向递送低剂量鼠李糖脂/富勒烯纳米复合材料的口服疗法,鼠李糖脂/富勒烯纳米复合材料的高生物相容性在口服后不久就大大减轻了结肠炎小鼠的炎症,使患病小鼠的肠道微生物组显着恢复到接近健康的水平,并显着促进肠道益生菌定植,抑制病原菌生物膜形成,有利于重塑肠道屏障。细胞因子和氧化还原酶水平与肠道菌群的密切关系进一步表明,鼠李糖脂/富勒烯纳米复合材料诱导的肠道微生态的变化有效改善了机体免疫系统。平衡肠粘液表面微生物的益生菌,是能够提高肠道定植抵抗力和免疫力的微生物添加剂,主要包括双歧杆菌、乳酸菌、梭状芽胞杆菌、链球菌和大肠杆菌等。其中,双歧杆菌具有稳定肠道菌群的作用。近年来,益生菌在恢复胃肠道菌群失调、预防肠粘膜损伤方面的应用受到广泛关注。益生菌对肠粘膜损伤性疾病如肠易激综合征、短肠综合征和炎症性肠病等已显示出良好的保护作用。(2)牙周炎:口腔是人体中第二复杂的微生物群生态位,拥有700多种不同的微生物物种。口腔微生物组的失调导致几种口腔感染性炎症性疾病,如牙周炎和种植体周围炎。自17世纪对牙菌斑进行早期显微镜检查以来,人们就已经认识到龈下微生物群落的复杂性。人类微生物组项目最近对健康的龈下微生物组进行的大规模研究加强了早期的观察结果,即微生物群由数百种微生物组成,并揭示了不同牙齿部位之间的明显差异,即使在同一个人中也是如此。然而,在疾病发展过程中,单个牙齿部位的龈下微生物组的动态变化尚未得到很好的表征。以前的大多数龈下微生物群研究都是使用来自多个个体或来自同一个体的多个牙齿部位的混合牙菌斑样本进行的。龈下微生物组的个体内变异是未知的,因此在评估龈下微生物群落的疾病关联时不予考虑。由于单个牙齿部位可能具有独立的临床状态和龈下口袋中独特的微生物群落,因此在疾病发展过程中对每个牙齿部位的微生物组进行纵向检查对于了解口腔微生物在疾病发病机制中的作用至关重要。牙周炎可能复发,即使在治疗后也可能在没有症状的情况下进展。由于缺乏良好的预后指标,在实践中,预后工具对于识别有需要的患者至关重要。这些工具将允许早期识别和早期干预,不仅最大限度地减少疾病破坏,而且最大限度地减少所需的治疗范围,同时提高可预测性。已有研究证明了龈下微生物组的功能组成从病变状态显着转变为消退状态。因此,可以根据微生物组的功能特征建立分类器,高精度地分配采样牙齿部位的临床状态,预测单个牙齿部位的疾病进展,这展示了龈下微生物组分析在牙周炎诊断和预后中的潜在应用。这有望在未来开发有用的诊断和预后工具,从而实现更具体、个性化的治疗,具有更好的随访策略、更有效的治疗和更低的牙周护理成本。(3)感染性心内膜炎:感染性心内膜炎(infective endocarditis,IE)是一种炎症性疾病,通常由细菌进入血液并沉积在心脏内膜瓣膜或血管中引起。尽管有现代抗菌和手术治疗,IE仍然导致大量的发病率和死亡率。因此,一级预防和加强诊断仍然是对抗这种疾病的最重要策略。口腔微生物群一直被认为是IE的重要危险因素之一。有几种微生物被确定为主要负责感染性心内膜炎的发展,然而,其中90%是口腔微生物群、草绿色链球菌等。此外,在IE患者的血培养中检测出位于口腔-咽部的低致病性革兰氏阴性菌,如嗜血杆菌属、聚集杆菌属、人心杆菌属、腐蚀艾肯氏菌属、金氏菌属和真菌(念珠菌属在该组中占主导地位)强烈支持口腔微生物群在这种疾病的发展和进展中的作用。
4.2.4.2 过敏性炎症治疗
在过去的几十年中,世界上许多发达国家和快速增长的国家都记录了过敏性疾病的患病率急剧增加,例如哮喘、特应性皮炎和食物过敏,这些疾病目前对医疗保健系统构成了沉重的负担。到目前为止,过敏患病率迅速上升的遗传和环境驱动因素仍有待更充分地阐明。值得注意的是,过敏流行病的演变与激进的环境和生活方式变化密切相关,例如渐进的工业化和城市化、广泛的卫生计划和抗生素使用、缺乏身体活动和高度加工的饮食。所有这些变化都导致了生命早期微生物暴露的减少和微生物生物多样性的丧失。越来越多的证据表明,人类微生物组扰动在过敏性疾病患病率上升中起着核心作用。人类微生物组包括细菌、病毒、真菌、原生动物和古细菌,它们主要定植于胃肠道,但也从生命的第一天起就定植于呼吸道和皮肤表面,并随着个体的生理生长而逐渐发育和多样化。人体肠道和其他器官中的常驻微生物群落已被证明可以调节先天和获得性免疫反应。微生物组的早期定植过程正在成为终生健康的关键决定因素,而这种过程的扰动与以后对免疫介导疾病(包括过敏性疾病)的更大易感性有关。过敏性疾病对医学和我们的社会提出了越来越大的挑战,虽然目前可用的疗法可以提供一定的缓解和益处,但所有这些疗法都有显着的缺点,因此,需要新的预防和治疗方法。细菌病毒(噬菌体)最近因其杀死细菌(包括抗生素耐药性细菌)的能力而受到越来越多的关注。噬菌体最初被认为仅仅是“细菌杀手”,如今被认为是哺乳动物免疫系统的重要组成部分。哺乳动物生物体中存在的噬菌体(内源性噬菌体,例如肠道中的噬菌体)可能会发挥类似于益生菌的免疫调节作用,并通过它们从肠道转移到其他组织的能力,介导此类活动,局部有助于维持免疫稳态。未来可以就特应性皮炎、食物过敏及哮喘等过敏性炎症的微生物疗法进行深入探索:(1)特应性皮炎:特应性皮炎等Ⅰ型过敏症的人数不断增加。Ⅰ型过敏的发生与IgE抗体的过量产生直接相关。肥大细胞表面多价抗原结合介导的IgE交联会触发这些细胞释放许多化学介质,包括组胺、白三烯、血清素和前列腺素,这些化学介质会引起Ⅰ型过敏性疾病。益生菌也能通过增强微生物平衡对宿主产生积极影响,从而恢复正常的肠道通透性和肠道微生态,改善肠道的免疫屏障功能,减少过敏性炎症特征的促炎细胞蛋白的产生。特应性皮炎是一种复杂的皮肤病,其特征是表皮屏障功能障碍、先天/适应性免疫反应改变和皮肤微生物多样性受损。微生物多样性的丧失、金黄色葡萄球菌比表皮葡萄球菌占主导地位,是特应性皮炎(Atopic Dermatitis,AD)急性和慢性皮肤部位的特征,这与AD的严重程度和对常见过敏原的过敏致敏风险相关。金黄色葡萄球菌通过不同的途径促进表皮屏障破坏,包括下调表皮蛋白(如丝聚蛋白和洛瑞克蛋白)的终末分化,以及促进皮肤蛋白酶活性,这直接损害皮肤屏障。最近引入的下一代测序和基因组分析来识别不同的微生物种类,使人们对人类微生物组在特应性皮炎机制中的复杂作用有了更多的了解。West等人研究了特应性疾病高危婴儿,结果表明婴儿早期变形菌的耗竭与Toll样受体诱导的先天性炎症反应增加有关,而瘤胃球菌科的耗竭与TLR-2诱导的先天性炎症反应增加有关。凝固酶阴性葡萄球菌可分泌抗菌代谢物,限制金黄色葡萄球菌过度生长和生物膜形成。此外,表皮链球菌还可以激活TLR2信号转导,从而诱导角质形成细胞衍生的抗菌肽的产生,并增加表皮紧密连接蛋白的排出。表皮葡萄球菌对皮肤的新生儿定植与特异性调节性T细胞(Regulatory T cells,Tregs)的诱导有关,这些Tregs可调节宿主免疫应答的局部激活。事实上,最近已经表明,在1岁时发展为AD的婴儿中,皮肤共生葡萄球菌种类在2个月时显著减少,这表明有利于该属早期定植的靶向局部调节可能会降低以后发生AD的风险。这些发现,以及定期应用保湿剂修复皮肤屏障并恢复共生细菌多样性的证据,构成了正在进行的局部益生菌应用的基本原理,如玻璃体丝状裂解物和玫瑰单胞菌粘膜,作为调节皮肤微生物组和治疗AD的潜在策略。初步数据还表明,将抗菌凝固酶阴性葡萄球菌菌株自体皮肤移植到患有AD的人类受试者可以减少金黄色葡萄球菌过度生长和定植。(2)食物过敏:Sjödin等人发现肠道共生体粪杆菌与多种过敏儿童中调节性细胞因子的表达水平相关,这表明有机会扩展此类分类群以促进调节性耐受性免疫反应。肠道微生物组有助于食物耐受性的发展,这表明微生物调节可能是食物过敏的潜在治疗策略。在广泛水解的配方奶粉中补充干酪乳杆菌和乳双歧杆菌与未补充的低过敏性乳奶粉相比,服用含有益生菌鼠李糖乳杆菌GG的广泛水解酪蛋白配方奶粉已被证明可促进牛奶过敏在12、24和36个月时消退。值得注意的是,与未补充配方奶粉相比,使用这种鼠李糖乳杆菌GG补充配方可显著扩大婴儿肠道微生物组中产生丁酸盐的细菌菌株。在另一项研究中,使用含有特定合生元的氨基酸配方(即低聚果糖益生元混合物和益生菌菌株短双歧杆菌的组合)已被证明可以调节肠道微生物组及其代谢活动,也适用于非IgE介导的牛奶过敏婴儿。最近,一项研究表明,口服补充鼠李糖乳杆菌可以增强口服免疫疗法在诱导花生过敏儿童花生耐受性和免疫变化方面的疗效。(3)哮喘:越来越多的证据表明,早期肺微生物组的组成可以影响呼吸系统健康或疾病的发展。临床前模型支持细菌对过敏性气道炎症的保护作用。拟杆菌门,特别是普雷沃氏菌属,在健康受试者的肺微生物组中占主导地位。在生命的最初2周内,肺微生物组促进树突状细胞瞬时表达,这对于Treg介导的过敏性气道反应衰减是必需的。流行病学证据表明,在农业环境中长大并从小就接触各种微生物群落的儿童过敏的发生率较低。值得注意的是,链球菌、莫拉菌或嗜血杆菌在出生后的前2个月内的气道定植与出生后第一年下呼吸道病毒感染的严重程度以及以后发生哮喘的风险有关。变形菌门也与哮喘和中性粒细胞恶化有关,而拟杆菌门与嗜酸性粒细胞恶化有关,导致考虑不同的介质和微生物组谱可能代表不同的生物恶化簇。新出现的证据表明,生命早期的肠道微生物扰动也会影响过敏性气道炎症的发展。新生小鼠使用抗生素有利于微生物组组成的变化,这与肠道Tregs的改变和对气道高反应性的易感性增加有关。
4.2.4.3 肿瘤预防与治疗
几十年来,癌症研究和治疗都集中在细胞水平上,将癌症视为细胞转化的遗传疾病。在化疗和放疗时代,19世纪下半叶的研究表明微生物群与癌症之间存在关联,但几乎被忽视了。肠道微生物区系调节宿主生理、新陈代谢以及免疫细胞的分化和功能的能力与促炎或抗肿瘤环境的建立有关。据报道,某些肠道微生物菌株及其副产物(硫化氢)与肠道和肠外组织中癌症的发展和进展有关。例如,致病性环状调节阳性的大肠杆菌菌株被报道为促进结直肠癌的发病。同样,产肠毒素脆弱类杆菌菌株对肠上皮细胞具有直接致癌作用。肠道中的致病外来微生物、共生体、环境因素(抗生素、外源物质、吸烟、激素和饮食影响等)伴随着肠道或肠外肿瘤的发展和进展。此外,腹内感染、抗生素的强力使用导致肠道微生物组成的改变可能与结直肠癌和肠外癌症(乳腺癌和肝细胞癌)的发生和发展协同作用,主要是通过炎症和代谢回路的失调。目前的研究表明,肠道微生物区系之间存在结构差异,即存在生物失调。对群落多样性、丰富度指数的分析还表明,与健康对照组相比,结直肠病人粪便中的微生物多样性显著减少。据报道,来自约翰森乳杆菌的3-甲基丁内酯、犬尿酸和3-甲基腺嘌呤可以通过改变中心碳代谢来减少基因损伤和炎症,最终在癌症预防中发挥有益作用。GUT微球是抗癌药物功能的基本调节器,特别是以铂为基础的化疗药物,主要通过DNA加合物的形成和双链DNA的断裂发挥作用。此外,在没有共生微生物的情况下,几种抗癌药物的活性显著降低。CRC是世界上的一种恶性肿瘤,发病率在世界上排名第三,其死亡率在世界恶性肿瘤中排名第二。结直肠癌不仅严重损害患者的生活质量和健康,而且给家庭和社会都带来了沉重的经济负担。肠道菌群是肠道保护屏障中不可或缺的一部分,以厌氧菌为基础,能有效防止有害菌的生长发育,避免病原菌的粘附和侵袭。Shergold等人发现肠道中的有害细菌通过促进肿瘤生长和抑制机体免疫功能来促进结直肠癌的发生发展。化疗会降低身体的免疫功能,诱发肠道菌群紊乱,并对身体产生不利影响,加重CRC的病情,影响治疗效果。而基于肠道微生态学的抗PD-1治疗能够通过维持肠道菌群平衡、提高生活质量和延长患者生存期来有效控制结直肠癌的进展,有望在临床上广泛使用。现代医学研究越来越多的证据表明,肺和肠之间以及肠道微生物群和宿主免疫之间存在着重要而复杂的相互作用,即“肺肠轴”。肺、肠道微生态和免疫屏障的失衡与肺癌的形成、转移和预后密切相关。
4.2.4.4 营养强化
绿色革命使农业产量大幅增加,绿色革命后时期作物生产力的提高被认为是营养质量逐渐恶化的原因,特别是优质高产谷类作物。营养供应不良的后果导致生长迟缓和贫血,这在儿童和妇女中经常被诊断出来。已经采用多种方法来改善消费者的营养供应,例如膳食多样化、补充食品强化、食品和乳制品的工业强化。然而,主要谷物作物的生物强化一直被视为解决普遍营养不良问题的最经济和可持续的方法。尽管作物营养动态很复杂,涉及多种生理和分子过程,但基因组学辅助育种和高通量植物表型分析的进展为改良作物高产和营养提供了新的机遇。目前已有大量研究集中在微生物生物强化上,以改善作物的营养状况,包括水稻、小麦和玉米等主要谷物。这些微生物大多是有机营养生物,利用有机化合物的同化过程来满足其能量需求,并最终有助于在生物/非生物胁迫条件下促进营养物质溶解、植物利用度和保护植物免受病原体侵害和促进植物生长的机制。因此,根际微生物对根系内部结构的改变可以导致更好的锚定和养分吸收系统,从而改善作物养分的生物强化。
【主编】
王 强 武汉科技大学医学院
郭 智 深圳大学附属南山医院
谭晓华 中国人民解放军总医院第七医学中心
【副主编】
吴清明 武汉科技大学医学院
舒 榕 湖北省第三人民医院
黄自明 湖北省妇幼保健院
李小安 绵阳市中心医院
梁 婧 山东第一医科大学第一附属医院
【编委】(按姓氏拼音排序)
刘 姗 深圳大学附属南山医院
王 钧 香港大学深圳医院
钟 楠 深圳大学附属南山医院
胡伟国 武汉大学人民医院
邵 亮 武汉大学中南医院
余春姣 湖北省妇幼保健院
夏 涛 湖北省第三人民医院
李 磊 武汉亚心总医院
何明心 深圳大学附属南山医院
王小梅 武汉科技大学医学院
万京桦 武汉科技大学医学院
向晓晨 武汉科技大学医学院
孟景晔 深圳市第三人民医院
许晓军 中山大学附属第七医院
王 亮 首都医科大学附属北京同仁医院
吴 为 广东省公共卫生研究院
周 浩 华中科技大学同济医学院附属协和医院
杨文燕 山东第一医科大学
乔明强 山西大学生命科学学院
任 骅 南方科技大学医学院
瞿 嵘 惠州市中心人民医院
张宏艳 解放军总医院第三医学中心
张育葵 湖北中医药大学附属襄阳中医医院
胡碧川 襄阳市中西医结合医院
陈 丰 华中科技大学同济医学院附属武汉中心医院
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