Gastroenterology：高脂肪饮食通过调节肠道微生物群和代谢物促进结直肠肿瘤发生

2021-12-22 MedSci原创 MedSci原创

大肠癌是常见的恶性肿瘤，包括结肠癌和直肠癌。大肠癌的发病率从高到低依次为直肠、乙状结肠、盲肠、升结肠、降结肠及横结肠，近年有向近端（右半结肠）发展的趋势。

大肠癌（CRC）是全球第三大最常被诊断和致命的癌症，过量的饮食脂肪摄入是癌症风险增加的最重要的因素之一。然而，膳食脂肪摄入与CRC发展之间的潜在机制在很大程度上仍不清楚。与其他癌症类型不同，CRC在肿瘤发展过程中与数万亿的肠道微生物直接互动。肠道微生物群的组成受到多种因素的影响，包括饮食、药物和基因的改变。肠道微生物群被证明在结直肠肿瘤形成的早期阶段就会被扰乱。此外，微生物衍生的代谢产物，如胆汁酸和短链脂肪酸也可能促进或防止CRC的发展。本项研究旨在证实高脂肪饮食 (HFD) 通过调节肠道微生物群和代谢物在驱动 CRC 中的作用。

在偶氮甲烷 (AOM) 模型和Apc^min/+模型的CRC 小鼠模型中，同时在有或没有抗生素鸡尾酒治疗的情况下，研究人员将HFD 或对照饮食喂给同窝小鼠作为对照。研究人员并使用粪便微生物群移植的无菌小鼠用于验证。最后使用分别使用宏基因组测序和高效液相色谱-质谱法检测肠道微生物群和代谢物，以及使用脂多糖水平和透射电子显微镜确定肠道屏障功能。

研究结果证实与对照饮食喂养的小鼠相比，HFD 促进了 AOM 处理的小鼠和Apc^min/+小鼠的结直肠肿瘤发生。使用抗生素清除肠道微生物群可减轻 HFD 喂养小鼠的结肠肿瘤形成。随着致病菌Alistipes sp的增加，肠道微生物群组成发生显着变化（益生菌Parabacteroides distasonis会被耗尽），同时在喂食 HFD 的小鼠中表现出肠道屏障功能受损。此外，HFD 调节的肠道微生物群促进 AOM 处理的无菌小鼠的结直肠肿瘤发生，表明肠道微生物群在 HFD 相关的结直肠肿瘤发生中是必不可少的。在 HFD 喂养的小鼠中也观察到肠道代谢物的改变，包括升高的溶血磷脂酸，证实可促进 CRC 细胞增殖和损害细胞连接。此外，在没有干扰的情况下，将粪便从 HFD 喂养的小鼠转移到无菌小鼠会增加结肠细胞增殖，削弱肠道屏障功能，并诱导致癌基因表达。

本项研究证实HFD 通过诱导肠道微生物失调、溶血磷脂酸升高的代谢组失调和小鼠肠道屏障功能障碍来驱动结直肠肿瘤发生。

原始出处：

Jia Yang. Et al. High-Fat Diet Promotes Colorectal Tumorigenesis Through Modulating Gut Microbiota and Metabolites. Gastroenterology.2021.

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