【目的】本课题通过对传统外科模式以及加速康复外科(enhanced recovery after surgery,ERAS)模式下接受择期结直肠癌手术的患者术后临床指标、肠道微生物组成以及氧化应激反应进行分析比较,探讨两种模式下结直肠癌择期手术患者术后康复的差异性及其可能机制。【方法】1.选取2021年9月至2022年3月期间在昆明医科大学第三附属医院暨云南省肿瘤医院结直肠外科确诊为结直肠癌,并选择接受择期结直肠癌根治手术的患者作为研究对象。根据围术期处理手段的差异,将患者分为传统组(Tra-组)和加速康复外科模式组(ERAS组)。该研究通过了云南省肿瘤医院伦理委员会的审核同意,每位参与者均被告知签署知情同意书。2.追踪研究对象术后指标,明确ERAS对结直肠癌患者术后的加速康复效果;(1)比较两组患者术后胃肠功能恢复情况,记录患者术后肛门首次排气、排便时间。(2)炎症及营养指标:分别抽取两组患者术前及术后1、3天静脉血约5m L,检测患者术后炎症标志物PCT、CRP以及营养指标ALB。(3)比较两组患者术后住院时长,观察术后住院期间是否发生并发症。3.应用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测患者肠道组织炎性因子IL-1β、TNF-α的表达量;免疫印迹实验(WB)检测肠Secretase抑制剂道组织中紧密连接蛋白Occludin、Claudin的表达。4Medial extrusion.采用16S rRNA高通量测序对传统组及ERAS组患者术前、术后的肠道微生物进行分析。用于了解传统外科模式与ERAS模式对结直肠癌手术患者肠道微生物组成的影响并筛选ERAS模式下的优势菌群和特异菌群。5.通过实时荧光定量(qPCR)以及ELISA试验检测传统组及ERAS组结直肠癌患者癌旁肠道组织中氧化应激相关因子:MDA、ROS;以及抗氧化应激相关因子:GSH、SOD。6.采用Fe以及Fe~(2+)含量检测试剂盒检测两组癌旁肠道组织中铁代谢水平。通过WB以及免疫组化(IHC)试验检测不同围术期处理模式下结直肠癌手术患者的肠道组织蛋白水平的改变,观察两组铁死亡信号通路相关蛋白ACSL4、GPX4、FTH、HO-1表达水平的差异性。【结果】1.纳入我院结直肠癌初诊患者共56名,其中传统组与ERAS组各28例,所有患确认细节者均在腹腔镜下行结直肠癌根治术。两组患者的年龄、性别构成、BMI、肿瘤部位、临床分期均无显著差异(P>0.05)。2.两组患者术后指标统计结果显示ERAS组患者肠道功能恢复时间、疼痛评分、营养指标ALB、炎症指标PCT和CRP以及术后住院时长较传统组均有显著改善(P<0.01)。3.ERAS组结直肠癌根治术患者癌旁肠道组织中促炎细胞因子IL-1β(P<0.01)、TNF-α(P<0.001)的表达量较传统组显著降低。而紧密连接蛋白Occludin(P<0.05)、Claudin(P<0.0001)的表达量显著高于传统组。4.从传统组和ERAS组各随机挑选了10例患者的术前及术后粪便样本进行16S rRNA高通量测序。结果显示两组患者术前肠道菌群的丰富度、多样性及菌群结构,门及属水平主要类群丰度均无显著差异(P>0.05);两组患者术后肠道菌群的丰度、多样性以及门水平的主要类群丰度也无显著差异(P>0.05),主要差异体现在属水平上,Lachnospiraceae＿UCG＿010,Prevotella＿2,Anaerotruncus,Fusicatenibacter,Catenibacterium,Eubacterium＿coprostanoligenes＿gr oup,Candidatus＿Soleaferrea,Leuconostoc,Microtrichales,Ilumatobacteraceae以及CL500＿29＿marine＿group菌属在ERAS组中丰度更高(P<0.05);而Eubacterium＿saphenum＿group,Megamonas,Sutterella,Synergistetes,Clostridiales＿vadin BB60＿group,S5＿A14a和Plesiomonas菌属在传统组中丰度更高(P<0.05)。Tax4Fun功能分析表明与能量代谢相关的“Carbohydrate Metabolism”,“Amino Acid Metabolism”,“Metabolism of Cofactors and Vitamins”,“Glycan Biosynthesis and Metabolism”等类别在ERAS组患者肠道菌群中显著增加。5.ELISA数据结果显示ERAS组患者肠道组织中ROS(P<0.001)、MDA(P<0.01)水平显著低于传统组,GSH活性显著高于传统组(P<0.001)。qPCR结果显示ERAS组患者肠道组织中SOD m RNA(P<0.05)以及GSH m RNA(P<0.01)水平较传统组显著升高。表明ERAS模式不仅下调了患者机体所产生的氧化产物ROS、MDA,还上调了机体抗氧化剂GSH、SOD的生成。6.试剂盒检测结果显示ERAS组患者肠道组织中Fe(P<0.05)及Fe~(2+)(P<0.0001)水平显著低于传统组;qPCR结果显示ERAS组中铁死亡通路标志基因GPX4 m RNA较传统组显著上调(P<0.01),而HO-1 m RNA(P<0.01)、TF m RNA(P<0.05)显著下调;Western blot结果显示ERAS组中铁死亡通路标志蛋白GPX4、FTH蛋白表达水平明显高于传统组(P<0.05),而ASCL4(P<0.05)、HO1(P<0.001)蛋白相对表达水平显著降低;IHC结果与上述结果保持一致,ERAS组中ACSL4表达显著低于传统组,而GPX4、FTH显著高于传统组。【结论】1.ERAS模式较传统外科模式能够缩短术后肠功能恢复时间以及术后住院时长;2.ERAS组患者术后血清炎症指标PCT、CRP低于传统组;3.ERAS通过抑制局部炎症介质IL-1β、TNF-α发挥抗炎作用,且能够减轻肠道黏膜屏障中紧密连接蛋白Occludin、Claudin的破坏。4.ERAS可以减轻肠道微生物稳态的破坏并上调益生菌的丰度。ERAS可能通过调节肠道微生物促进肠道功能恢复及增强肠道屏障;5.ERAS模式相较于传统治疗模式能够减轻患者肠道组织的氧化应激反应,抑制铁死亡的发展。