像肥胖的人类一样,肥胖小鼠患结肠癌的风险也会增加。今天发表在《自然》杂志上的一项研究最终揭示了其中的原因。喂食高脂肪饮食的超重小鼠,由于调节代谢的名为 PPAR-δ 的蛋白质被激活,导致肠道干细胞增加。
如果这些结果在人类身上也成立,它们可以解释在流行病学研究中观察到的一种现象。“很长一段时间以来,人们都认识到肥胖会导致许多组织中的癌症增加,”马萨诸塞理工学院 (MIT) 科赫综合癌症研究所的癌症生物学家 Ömer Yilmaz 说,他是该研究的负责人之一。“我们真的很想了解这背后的机制。”
在北卡罗来纳大学教堂山分校和马里兰州贝塞斯达的国立卫生研究院工作的细胞生物学家 P. Kay Lund 说,这些分子细节可能很重要。可以对接受过结肠镜检查的人的组织样本进行测试,以查看是否也存在相同的模式。最终,PPAR-δ 活性的增加可能成为癌症风险的有用指标。“这可以为这些患者提供早期干预的机会,” Lund 说,他没有参与这项肥胖研究。
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模型行为
Yilmaz 与在麻省理工学院和同样位于剑桥的怀特海研究所研究代谢的 David Sabatini 合作,以了解更多关于癌症和肥胖之间联系的信息。他们的团队给小鼠喂食高脂肪、高热量的食物约一年,然后测试这种饮食对它们肠道中干细胞数量和功能的影响。
他们发现,这种脂肪含量为 60% 的饮食不仅导致小鼠暴饮暴食和超重,还激活了 PPAR-δ,并刺激了肠道干细胞的增殖。使用一种激活 PPAR-δ 的药物治疗小鼠产生了类似的细胞再生。人们认为,干细胞比其他细胞类型更容易产生肿瘤。
目前,尚不清楚小鼠的这些变化是由于体重增加以及随之而来的代谢变化,还是由于高脂肪食物造成的。该团队还测试了在称为“类器官”的三维培养物中生长的肠细胞对高脂肪食物中发现的脂肪酸的反应。这些细胞也激活了 PPAR-δ,这表明脂肪酸可能直接作用于其表达。
如果是这样,它可能是一个“寻找人类不存在的关系的机制”,马萨诸塞州波士顿的哈佛大学陈曾熙公共卫生学院研究营养学的沃尔特·威利特警告说。他说,人体内脂肪的增加与癌症风险的增加有关,但尽管进行了深入研究,但没有确凿的证据表明人类的脂肪饮食与癌症之间存在关系。
但 Yilmaz 指出,流行病学研究可能会被 混淆变量 所困扰。“将脂肪摄入与癌症发病率联系起来的数据是复杂的,”他说。Yilmaz 的团队希望通过在喂食高脂肪食物的正常体重小鼠中进行后续研究,来区分脂肪酸在癌症风险中的作用。
本文经许可转载,最初于 2016 年 3 月 2 日发表。