最新研究表明，肠道细菌及其代谢产物或可揭示多种胃肠道疾病的早期预警信号。

科学家在肠道中发现了生物信号，这些信号或许能让我们更轻松地识别并应对多种胃肠道疾病（GIDs），包括胃癌（GC）、结直肠癌（CRC）以及炎症性肠病（IBD）。

潜在的生物标志物有两个来源：一是微生物组，即生活在消化道中的细菌群落；二是代谢组，即人体与微生物在分解食物及进行化学反应过程中产生的小分子。

在该研究中，特定细菌及其代谢产物始终与每种病症相伴出现。这一规律至关重要，因为此类生物标志物最终有望通过比现有检测手段侵入性更小的方法，实现疾病的早期发现。部分信号更在多种疾病中均有显现，这暗示着不同胃肠道疾病（GIDs）可能存在共同的生物学改变机制。

为探寻这些模式，研究人员采用机器学习方法和基于人工智能的算法，对胃癌（GC）、结直肠癌（CRC）和炎症性肠病（IBD）患者的微生物组和代谢组数据集进行了分析。

当他们直接对疾病进行对比时，发现基于胃癌（GC）数据训练的模型能够识别出与炎症性肠病（IBD）相关的生物标志物，而基于结直肠癌（CRC）数据构建的模型则能以高准确度预测胃癌的生物标志物。换言之，从一种疾病中获取的信息有助于揭示另一种疾病的标志物，这对于开发能够应用于多种胃肠道疾病的工具大有裨益。

该研究由来自英国伯明翰大学迪拜分校（健康数据科学理学硕士项目的一部分）、英国伯明翰大学以及伯明翰大学医院国民保健制度信托基金会的团队牵头开展，相关成果发表于《转化医学杂志》。

实现更早且侵入性更小的诊断

主要合著者、伯明翰大学的阿尼梅什·阿查吉博士评论道：“内窥镜检查和活检等目前的诊断方法虽有效，但可能具有侵入性、成本高昂，且有时会漏诊早期疾病。”

“我们的分析有助于更深入地理解推动疾病进展的潜在机制，并确定了靶向治疗的关键生物标志物。这些生物标志物有助于更早、更精准地识别疾病，从而带来更优质、更个性化的治疗方案。”

研究表明，例如，在厚壁菌门、拟杆菌门和放线菌门的结直肠癌（GC）相关细菌中，常见某些菌种，且二氢尿嘧啶和牛磺酸等特定代谢物也发生了变化。其中部分生物标志物也与炎症性肠病（IBD）相关，这表明两种疾病间存在重叠之处。然而，尽管这些标志物在检测炎症性肠病方面效果显著，但在结直肠癌（CRC）检测中却收效甚微。

就结直肠癌（CRC）而言，梭杆菌和肠球菌等细菌，以及异亮氨酸和烟酰胺等代谢物具有重要意义——有时与胃癌（GC）的相关因素存在重叠，这表明二者在疾病发展过程中可能存在共同的病理途径。

在炎症性肠病（IBD）中，毛螺菌科细菌以及尿胆素和甘油酸等代谢产物至关重要，其中部分标志物还参与癌症相关通路，这揭示了此类疾病间的内在关联。

模拟与疾病相关的代谢变化

研究团队模拟了肠道微生物的生长情况和代谢物通量，揭示了健康状态与疾病状态之间显著的代谢差异。

“我们的研究跨疾病分析强调了利用一种胃肠道疾病（GID）中发现的微生物和代谢生物标志物来预测另一种疾病的可能性，”阿查杰博士补充道，“这一创新方法有望推动通用诊断工具的研发，从而彻底改变多种胃肠道疾病的诊断与治疗方式。”

研究团队目前计划进一步探索其研究成果的临床应用，包括基于已识别的生物标志物开发非侵入性诊断检测和靶向疗法。他们还致力于在更大规模、更多样化的患者群体中验证其模型，并研究这些生物标志物在预测其他相关疾病方面的潜力。

参考文献：达里尔·菲利普（Daryll Philip）、丽贝卡·霍奇基斯（Rebecca Hodgkiss）、斯瓦尼玛·科兰帕拉思·拉达克里希南（Swarnima Kollampallath Radhakrishnan）、阿克沙特·辛哈（Akshat Sinha）与阿尼梅什·阿查吉（Animesh Acharjee）所著《解析胃肠道疾病中的微生物与代谢影响——揭示其在胃癌、结直肠癌及炎症性肠病中的作用》，刊载于2025年5月16日《转化医学杂志》。DOI：10.1186/s12967-025-06552-w