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得了癌癥,肉就不能吃了?Cell子刊:清淡飲食能殺死癌細(xì)胞

更新時間:2021-10-26  |  點擊率:572

飲食是影響健康和疾病狀態(tài)的主要生活方式因素。大規(guī)模的流行病學(xué)和臨床前研究都將長期飲食模式(如西方飲食和肥胖)與幾種癌癥,包括結(jié)直腸癌聯(lián)系起來。然而,腸道上皮對肥胖飲食的適應(yīng)如何改變癌癥風(fēng)險仍是未知的。

小腸上皮細(xì)胞是由位于隱窩基底的Lgr5+的腸干細(xì)胞(ISCs)形成并維持的,并產(chǎn)生了腸道內(nèi)壁的各種特殊細(xì)胞類型。這些快速更新的ISCs通過平衡干細(xì)胞的自我更新和分化分裂來協(xié)調(diào)腸道的適應(yīng),以應(yīng)對飲食引起的環(huán)境的變化。ISCs也是許多早期腸道腫瘤的起源細(xì)胞,了解飲食如何誘導(dǎo)ISCs及其周圍成分的變化,可能有助于闡明大腸癌起始的早期步驟。

2021年9月15日,美國哈佛醫(yī)學(xué)院的?merH. Yilmaz等研究人員合作在《細(xì)胞—干細(xì)胞》雜志在線發(fā)表了篇為“Dietary suppression of MHC class II expression in intestinalepithelial cells enhances intestinal tumorigenesis"的文章,發(fā)現(xiàn)飲食對腸道上皮細(xì)胞MHC II類表達(dá)的抑制會增強(qiáng)腸道腫瘤的發(fā)生。

為了探究高脂飲食(HFD)如何擾亂ISCs中免疫調(diào)節(jié)基因的表達(dá),研究人員對照組和HFD喂養(yǎng)的小鼠中分離的Lgr5+ ISCs的mRNA進(jìn)行了測序分析,發(fā)現(xiàn)HFD可以抑制上皮組織主要組織相容性復(fù)合體II類(MHC II類)表達(dá)。而有趣的是,用激動劑誘導(dǎo)的PPAR-δ(Lgr5+ ISCs中的關(guān)鍵調(diào)控因子)也沒有降低Lgr5+ ISCs中MHC II類的表達(dá),這表明HFD誘導(dǎo)的MHC II類下調(diào)與ISCs中PPAR-δ無關(guān)。通過檢測瘦素受體缺陷(db/db)小鼠(一個在對照飲食中發(fā)展的單純肥胖模型)的MHC II類蛋白表達(dá),結(jié)果表明飲食誘導(dǎo)的改變抑制了ISCs中MHC II類蛋白的表達(dá),而不是肥胖本身。

隨后,研究人員深入研究了MHC II類表達(dá)的降低對腸內(nèi)細(xì)胞功能的影響以及腸內(nèi)環(huán)境改變MHC II類表達(dá)的具體機(jī)制。通過構(gòu)建腸上皮特異性MHC II類缺失的小鼠來觀察ISCs的增殖或類器官形成能力,發(fā)現(xiàn)Lgr5+ ISCs及其后代中MHC II類蛋白的缺失并不影響ISCs啟動類器官的能力。然后,研究人員用廣譜抗生素治療小鼠,這消融了細(xì)菌多樣性,并大規(guī)模改變了群落組成,發(fā)現(xiàn)與HFD類似,抗生素治療也伴隨Lgr5+ ISCs和腸道上皮中MHC II類表達(dá)的降低,說明上皮組織MHC II類表達(dá)受腸道共生細(xì)菌的調(diào)控,并且在HFD時被抑制。

最后,研究人員為了確定上皮性MHC II類在腸道腫瘤發(fā)生中發(fā)揮的具體作用,建立了兩個遺傳小鼠模型,分別具有MHC II類缺陷等位基因與MHC充足等位基因,通過內(nèi)鏡引導(dǎo)注射系統(tǒng)給藥4-羥基他莫西芬(4-OHT)引發(fā)遠(yuǎn)端結(jié)腸單個腫瘤。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)具Lgr5+ ISCs及其后代的MHC II類缺失與更多的腸道腫瘤相關(guān),表明在癌前ISCs中,HFD介導(dǎo)的MHC II類表達(dá)減少或基因失活促進(jìn)了腸道腫瘤的形成。

總之,本篇文章發(fā)現(xiàn),高脂飲食(HFD)降低了腸上皮細(xì)胞(包括ISCs)中MHC II類基因的表達(dá)。HFD中上皮組織MHC II類表達(dá)的下降與腸道菌群多樣性的減少有關(guān),上皮組織MHC II類表達(dá)受腸道菌群調(diào)控。ISC特異性的MHC II類基因消融可自主增加腫瘤負(fù)擔(dān)。因此,HFD擾亂了微生物組-干細(xì)胞-免疫細(xì)胞之間的相互作用,從而導(dǎo)致了腸道腫瘤的發(fā)生。

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來源:生物探索

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