高脂飲食如何誘發腸癌？核心機制被發現！

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作者：Michael,Zoe

導 讀

了解一下飲食如何在細胞層面誘導早期腫瘤發生。

飲食是生活的重要一部分，同時它也是調控機體各個組織器官的重要一環。無論是在離體組織還是在人體實驗上的觀察都發現，飲食結構對於健康和疾病的影響很大。早在一個世紀以前，科學家就發現節食可以減緩衰老，減少突發心血管事件的發生率。

而另一方面，不合理的飲食結構或不合理的進食量則是各類腫瘤疾病發生的重要因素。因此了解飲食是如何在細胞層面誘導早期腫瘤的發生至關重要。來自麻省理工學院的?mer H. Yilmaz闡明了不同飲食對於腸癌誘發的病理生理學機制。該文章發表於最新的《Science Translational Medicine》。

飲食與組織特異性腸道幹細胞

在過去的20年中，大量的實驗證據表明組織特異性幹細胞是許多癌症類型的起源細胞，這一發現在腸道中同樣適用。例如，腫瘤抑制基因Apc可導致家族性腺瘤性息肉病的發生，而在基因工程小鼠的腸幹細胞（ISCs）中可誘導腺瘤（癌前病變）的快速發生。

而當Apc在非ISC中被選擇性地破壞時，這些小鼠產生的腺瘤卻少得多且生長緩慢。LGR5 +（富含亮氨酸重複序列的G蛋白偶聯受體）ISCs可促進腸上皮細胞的快速更新。飲食量與結構的變化可調整其子代細胞和非ISC祖細胞的產生，導致其後者分化成腸的不同細胞類型。

眾多研究結果證實，特定飲食可以通過限制幹細胞可塑性來抑制腫瘤的發生，而不合理的飲食可以通過增強幹細胞的可塑性進而促進腫瘤的發生。

低卡飲食可間接促進腸道的乾性

哺乳動物腸道中的各種食物和營養通過細胞非自主和細自主機制影響LGR5 + ISCs的生物學效應。研究者的研究發現，卡路里限制（CR）可以通過多種細胞調控途徑增加LGR5 + ISCs的數量和功能。

令人吃驚的是，CR本應該是抑制腫瘤發生的，但增加的LGR5 + ISCs卻是眾多腸腫瘤的起源細胞。這兩點明顯相互矛盾，那這其中到底蘊含什麼樣的病理學機制呢？

為了闡明這一難以解釋的矛盾，?mer H. Yilmaz實驗室正積極探查CR如何通過改變ISCs和非ISC祖細胞進而影響初期腫瘤發展的病理生理學機制。結果發現雖然在CR中，ISC數量和增殖有適度增加。

但是大量非ISC祖細胞的增殖減少。也就是說，飲食控制可間接促進腸道乾性的增加，但增加的乾性如何調控腫瘤的發生尚不明確。

高脂飲食促進腸道乾性同時誘導腫瘤的發生

雖然CR究竟是如何影響腸道腫瘤發生仍存爭論，但數據證明肥胖和結腸癌存在強相關性。通過高脂飲食（HFD）小鼠實驗證明，與CR相反，HFD細胞自主地影響LGR5 + ISC的生物學。

HFD驅動ISC和非ISC祖細胞的多種代謝途徑，通過PPAR-δ（過氧化物酶體增殖物激活受體δ）信號通路而促進腫瘤的發生。

這些發現明確了HFD促進腸腫瘤的細胞途徑—ISC和非ISCs 可作為早期腫瘤的起源細胞。此外，這些發現為未來的研究奠定了基礎，其中包括：微生物組群在調節腸道細胞的腫瘤生成中到底發揮了什麼作用。

HFD在肥胖恢復後是否可逆現有腸道細胞狀況？HFD狀態如何影響腫瘤免疫監視？

研究者希望基於該研究重新規範現有的飲食結構，以最大限度地提高腫瘤的治療效果，最大限度地降低癌症發展的風險。

參考文獻：

?mer H. Yilmaz. Dietary regulation of the origins of cancer

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