来自《自然》杂志
人类肠道中数万亿的微生物会导致肥胖和糖尿病等疾病的风险。研究人员今天在《科学》杂志上报告称,这种微生物群——微生物组——在癌症中也起作用1。
研究人员表示,患有炎症性肠病的小鼠含有更高比例的产毒素细菌,这些细菌可能导致结直肠癌。此外,研究发现,与健康人相比,结直肠癌患者更可能携带这些细菌。
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研究结果表明癌症研究有更广阔的途径。纽约阿尔伯特·爱因斯坦医学院的微生物学家杰弗里·波拉德说,在身体其他部位发现的微生物组也可能引发肿瘤,因此调整微生物组可能有助于预防癌症。波拉德没有参与最新的研究。
常见危险
研究人员几十年来都知道微生物会导致癌症。许多病毒使受感染的细胞癌变,以此作为传播其遗传物质的手段。病原菌幽门螺杆菌是大多数消化性溃疡的根源,而消化性溃疡会引发胃癌。然而,最新的研究表明,当肠道发炎时,一种通常无害的大肠杆菌菌株(一种常见的肠道细菌)也可能导致癌症。
“它们并非确切意义上的旗舰致病细菌,”北卡罗来纳大学教堂山分校的微生物学家克里斯蒂安·乔宾说,他领导了这项研究。“它们戴着不同的面具。它们现在戴着坏人面具。”
炎症性肠病患者患结直肠癌的几率比没有胃部疾病的人高出数倍。研究人员将此归因于肠道免疫细胞产生的 DNA 损伤分子,这些分子在这些疾病中过度活跃。但最新的研究表明,细菌是关键。
乔宾和他的团队在无菌笼中饲养了具有突变的小鼠,这种突变使它们容易患炎症性肠病。然后,他们将这些小鼠转移到之前生活着大量细菌的小鼠的笼子里。五个月后,所有突变小鼠都患上了肠道疾病,其中 60-80% 患上了结肠癌。
突变小鼠也比正常小鼠形成了不同的肠道微生物组,其中大肠杆菌的比例高得多。其中一种菌株,称为大肠杆菌 NC101,尤为突出。它与小鼠的侵袭性肠道疾病有关,并产生大肠杆菌素,一种破坏 DNA 的蛋白质。
研究人员报告称,不产生大肠杆菌素的大肠杆菌菌株也在突变小鼠的肠道中大量繁殖,导致肠道疾病,但不会导致结直肠肿瘤。
引人深思
许多人体内也寄生着产生大肠杆菌素的细菌。研究人员在 24 名健康人中的 20%、35 名炎症性肠病患者中的 40% 和 21 名结直肠癌患者中的 66% 的粪便中发现了它们。但乔宾说,产生大肠杆菌素的细菌如何导致癌症尚不清楚。
他假设肠道炎症导致产生大肠杆菌素的菌株大量繁殖,同时削弱了排列在肠道内的上皮细胞,使它们更容易受到 DNA 损伤。乔宾认为,如果这种情况持续足够长的时间,细胞就会癌变。
他补充说,弄清人体肠道中的这些步骤可能有助于预防癌症。医生可以使用 DNA 测序来调查患者肠道中产生致癌基因的微生物,然后用抗生素消除它们。同样,益生菌可以取代促癌细菌。
波拉德说,人们已经在这样做了。一些水果和蔬菜似乎可以预防癌症,而红肉和其他食物则与较高的癌症风险有关。波拉德说,也许食物通过塑造微生物组来预防和促进癌症。