结直肠癌（CRC）中存在的代谢组改变可使癌症进展，而健康的肠道微生物组抑制结直肠癌细胞中的肿瘤生长。密歇根大学医学院的研究人员发现，特别是粪便代谢物reuterin在CRC细胞系和体内具有细胞毒性作用。密歇根大学医学院和密歇根大学罗杰斯癌症中心的首席研究员Joshua W. Goyert在2022 NCCN年会报告了这一研究成果，并指出这一发现可能具有重要的药理学意义。
特定的遗传基因突变、生活方式、饮食和一般炎症特征与结直肠部的发生和进展有关，但微生物群在该疾病进程中所起的作用并不十分明确。最近的宏基因组工作描述了在整个CRC进展过程中微生物组的阶段特异性变化。在此基础上，Goyert等进一步对这些微生物及其代谢物如何影响CRC的生长和发展进行了研究。
为此，研究人员研究了细菌来源的粪便代谢物。CRC细胞增殖实验发现，从健康对照人群中分离的粪便代谢物对癌细胞增殖有显著的抑制作用，而从结直肠癌患者身上分离出的粪便代谢物与健康的人类供体相比，生长更快，抑制更少。
研究人员从遗传致瘤小鼠模型中分离的粪便代谢物对CRC细胞增殖有类似的影响——健康小鼠粪便代谢物对体外CRC细胞增殖有显著抑制作用，而患病小鼠粪便代谢物对细胞增殖无抑制作用。
非靶向代谢组学鉴定了野生型小鼠中最丰富的50种细菌来源的代谢物，其中由罗伊氏乳杆菌产生的reuterin是抑制CRC细胞增殖的最主要代谢物。一系列的生长筛选发现reuterin在浓度低至10 μ M时具有抑制生长的特性。有趣之处在于，reuterin的生长抑制作用仅限于癌细胞，且低剂量对CRC细胞系就有显著影响；然而，reuterin不能抑制健康人体肠道细胞的增殖。
然后，研究人员试图描述reuterin能够抑制CRC细胞生长的机制。从靶向代谢组学中，研究人员注意到reuterin处理的细胞中谷胱甘肽代谢上调了6倍。此外，通过流式细胞仪检测，经reuterin处理的CRC细胞中活性氧显著增加，而reuterin处理的健康肠道细胞系中活性氧没有同样的增加。
采用异种移植模型，将SW480 CRC细胞注射到裸鼠中，并灌胃给予罗伊氏乳杆菌。灌胃罗伊氏乳杆菌的小鼠与灌胃磷酸盐缓冲盐水的小鼠相比，肿瘤体积显著减少。从遗传小鼠系中发现，喂食罗伊氏乳杆菌的小鼠比喂食磷酸盐缓冲盐水的小鼠的存活率显著提高。
实验证明，微生物组对CRC细胞有生长抑制作用，特别是reuterin复合物，能够减少CRC细胞的氧化应激，抑制肿瘤增殖和体内模型的肿瘤体积。
Goyert最后在报告中指出，来自健康供体的粪便代微物在体外抑制结直肠癌细胞的生长。Reuterin通过诱导结直肠癌细胞的氧化应激，优先抑制肠癌细胞的生长。这一结果令人难以置信。随着时间的发展，这种微生物组产生的代谢物可能有很大的药理学价值，但仍有待探索。
