一项最早揭示肥胖与癌症之间联系机制的研究表明,肥胖小鼠的肠道细菌会释放高水平的酸,从而促进肝癌。《研究》今日发表于《自然》杂志。
东京日本癌症研究基金会的癌症生物学家、该研究的作者之一原英二表示:“一般来说,肥胖与许多不同类型的癌症有关。” 但在肝癌的案例中,他说,“我从没想过微生物群会与之相关。”
原英二和他的同事最初着手研究衰老细胞如何影响与肥胖相关的癌症。不可修复地受损或癌前细胞会变得衰老——意味着它们会停止分裂,以维护生物体的整体健康。但在衰老细胞死亡之前,它们会释放出可能引起炎症并促进癌症发展的化学物质。
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为了检查衰老细胞是否参与了肥胖诱导的癌症,原英二和他的同事使用了基因工程小鼠,这些小鼠的细胞在衰老时会发光。然后,他们通过让小鼠接触致癌化学物质来诱导它们,原英二说这个过程可能类似于人类接触环境毒素,如空气污染。研究人员随后给小鼠喂食正常饮食或高脂肪饮食。
30周后,只有5%的瘦小鼠患上癌症——在它们的肺部——而所有肥胖小鼠都患上了肝癌。
尽管结果表明细胞衰老与小鼠的肥胖相关癌症有关,但原英二和他的同事最初并不理解为什么肝脏会成为肿瘤的温床。但是,当他们比较两组小鼠的血清时,他们发现肥胖小鼠体内含有更高含量脱氧胆酸 (DCA),这种化学物质会引起 DNA 损伤并可能诱导细胞衰老。
输送到肝脏
DCA 是肠道细菌代谢的副产物。在肠道中,某些类型的微生物将胆汁酸(有助于脂肪消化)转化为更有害的 DCA,然后 DCA 被吸收到血液中并输送到肝脏。
研究人员发现,肥胖小鼠体内产生 DCA 的梭菌数量更多,而服用抗生素清除肠道细菌的肥胖小鼠患肝肿瘤的几率更低。
马萨诸塞州剑桥市哈佛大学的系统生物学家彼得·特恩博夫表示,这些数据提供了一个清晰的例子,说明肠道微生物的代谢如何将肥胖与癌症联系起来。“他们揭示了一个精彩的故事,”他说。