研究表明酮分子可能有助于预防和治疗结直肠癌
根据宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院研究人员的一项新研究，肝脏中产生的一种分子响应于低碳水化合物“生酮”饮食，在抑制结直肠肿瘤生长方面具有强大的作用，并且可能有助于预防和治疗此类癌症。
在这项发表在《自然》杂志上的研究中，研究人员最初发现，低碳水化合物、高脂肪生酮饮食的小鼠对结直肠肿瘤的发育和生长具有惊人的抵抗力。然后，科学家们将这种效应追溯到β-羟基丁酸(BHB)，这是一种在肝脏中产生的小有机分子，用于生酮饮食或饥饿。
“我们的研究结果表明，这种天然分子BHB有朝一日可能成为结直肠癌护理和预防的标准部分，”该研究的共同资深作者Maayan Levy博士说，他是宾夕法尼亚医学的微生物学助理教授，其实验室与Christoph Thaiss博士的实验室合作，他也是微生物学助理教授。该研究的第一作者是Oxana Dmitrieva-Posocco博士，他是Levy实验室的博士后研究员。
结直肠癌是最常见的癌症类型之一，每年造成5万多名人死亡，使其成为该国癌症死亡的第三大原因。酒精使用，肥胖，红肉以及低纤维和高糖饮食都与更大的结直肠癌风险有关。
在这项研究中，Levy，Thaiss和他们的团队开始通过小鼠实验来确定不同类型的饮食是否可以抑制结直肠癌的发育和生长。他们将六组小鼠放在具有不同脂肪与碳水化合物比例的饮食中，然后使用通常诱导结直肠肿瘤的标准化学技术。
他们发现，两种最生酮的饮食，脂肪与碳水化合物的比例为90% - 一种使用猪油(猪脂肪)，另一种使用Crisco(主要是大豆油) - 阻止了大多数动物在这些饮食中的结直肠肿瘤发展。相比之下，其他饮食中的所有动物，包括低脂肪，高碳水化合物饮食，都发展了肿瘤。即使研究人员在结直肠肿瘤开始生长后开始服用这些饮食，这些饮食也显示出“治疗效果”，显着减缓了肿瘤的进一步生长和增殖。
在随后的实验中，科学家们确定这种肿瘤抑制与干细胞在结肠内衬的新上皮细胞的产生速度较慢有关。最终，他们将这种肠道细胞生长放缓追溯到BHB - 通常由肝脏作为“饥饿反应”的一部分产生，在这种情况下由低碳水化合物生酮饮食触发。
众所周知，BHB是低碳水化合物条件下关键器官的替代燃料来源。然而，研究人员表明，它不仅是一种燃料来源，而且是一种有效的生长减缓信号，至少对于肠道衬里细胞而言。他们能够通过给小鼠BHB来重现生酮饮食的肿瘤抑制作用，无论是在它们的水中还是通过模拟肝脏自然分泌分子的输液。
研究小组表明，BHB通过激活称为Hcar2的表面受体来发挥其肠道细胞生长减缓作用。这反过来又刺激了生长缓慢的基因Hopx的表达。
对人类肠道内膜细胞的实验提供了证据，证明BHB通过人类版本的Hcar2和Hopx对这些细胞具有相同的生长减缓作用。不表达这两个基因的结直肠肿瘤细胞对BHB治疗没有反应，这表明它们作为治疗效率的可能预测因子的效用。
“在对其在预防或治疗中的使用提出任何建议之前，需要对BHB补充剂进行临床试验，”Thaiss说。
研究人员现在正在结直肠癌患者中建立BHB的临床试验 - 它被广泛用作节食补充剂。他们还在继续研究BHB在身体其他部位的潜在抗癌作用，并正在研究生酮条件下产生的其他分子的作用。
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