高脂肪饮食会改变肠道细菌增加小鼠患结直肠癌的风险
近几十年来，50 岁以下人群结直肠癌的患病率有所上升。一个可疑的原因是：肥胖率和高脂肪饮食的增加。现在，索尔克研究所和加州大学圣地亚哥分校的研究人员发现，高脂肪饮食如何改变肠道细菌，并改变被这些细菌修饰的称为胆汁酸的消化分子，使小鼠容易患结直肠癌。
在 2023 年 8 月 22 日发表在《Cell Reports》上的这项研究中，研究小组发现喂食高脂肪饮食的小鼠中特定肠道细菌的水平有所增加。他们表明，这些肠道细菌会改变胆汁酸库的组成，从而引起炎症并影响肠道干细胞补充的速度。胆汁酸是由肝脏产生并被肠道用来帮助消化食物和吸收胆固醇、脂肪和营养物质的分子。
“肠道微生物的平衡是由饮食决定的，我们正在发现肠道微生物种群(肠道微生物组)的改变如何产生导致癌症的问题，”该研究的共同资深作者、罗纳德·埃文斯教授说。索尔克的基因表达实验室。“这为降低癌症风险的干预措施铺平了道路。”
2019 年，埃文斯和他的同事在小鼠身上展示了高脂肪饮食如何提高总体胆汁酸水平。他们发现，胆汁酸的变化会关闭肠道中的一种关键蛋白质——法尼醇 X 受体 (FXR)——并增加癌症的患病率。
然而，这个故事仍然缺少环节，包括高脂肪饮食如何改变肠道微生物组和胆汁酸。
在这项新工作中，埃文斯的团队与加州大学圣地亚哥分校的 Rob Knight 和 Pieter Dorrestein 实验室合作，检查高脂肪饮食动物消化道中的微生物组和代谢组(饮食和微生物衍生的小分子的集合) 。他们研究了带有基因突变的小鼠，这种突变使它们更容易患结直肠肿瘤。
科学家发现，虽然喂食高脂肪饮食的小鼠肠道内胆汁酸较多，但其多样性较低，某些被肠道细菌改变的胆汁酸的患病率较高。他们还表明，这些修饰的胆汁酸会影响肠道干细胞的增殖。当这些细胞不经常补充时，它们就会积累突变——这是促进癌症生长的关键一步，癌症通常是由这些干细胞引起的。
“我们才刚刚开始了解这些细菌结合的胆汁酸及其在健康和疾病中的作用，”该研究的合著者、索尔克的科学家迈克尔·唐斯(Michael Downes)说。
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