食用菠菜通过肠道细菌，具有显著的抗癌作用

　　

根据世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC) 2020年发布的最新全球癌症负担数据。

预计到2020年，结肠直肠癌患者将增加193万人，仅次于乳腺癌和肺癌。大肠癌的死亡人数仅次于肺癌，在癌症死亡人数中排名第二。

绝大多数结肠癌(85%-90%)是散发性的，这意味着它们不是由遗传变异引起的。

饮食和环境中的致癌物会改变基因在胃肠道中的表达方式，导致结肠息肉甚至癌症。

这就是为什么美国癌症协会建议从45岁开始进行结肠直肠癌筛查。

肠道菌群与人体健康密切相关。例如，对无菌结肠癌模型的研究表明，与相应的常规饲养条件下的动物相比，肠道炎症和肿瘤预后得到改善。

粪便菌群移植已成功用于治疗复发性难辨梭菌感染，对炎症性肠病、功能性胃肠病和肥胖症患者有临床疗效。

先前的研究表明，食用绿色蔬菜和纤维可以将患结肠癌的风险降低一半。然而，关于这些饮食摄入如何影响肠道微生物群、宿主转录组和结肠癌发病机制之间的相互作用，我们知之甚少。

近日，美国德州农工大学健康科学中心的研究团队在《Gut Microbes》杂志上发表了一篇研究性论文。

该研究通过多组学技术在大鼠结肠息肉模型中发现，食用菠菜具有显著的抗癌作用。宏基因组预测涉及亚油酸和丁酸的代谢、三羧酸循环和癌症途径。这一结论得到了转录组学和代谢组学分析的支持，为今后结肠癌预防方法的发展奠定了基础。

 

 

该研究小组使用了一种称为家族性腺瘤性息肉病(Pirc)的遗传疾病模型，这是一种导致年轻人结肠中多种非癌性生长(息肉)的遗传疾病。大多数患有这种疾病的人必须通过手术切除结肠，并接受有毒的非甾体抗炎药治疗，以防止结肠和小肠形成肿瘤。

在给Pirc大鼠喂食冻干菠菜26周后，研究小组观察到结肠和小肠中有显著的抗癌活性。

事实上，肿瘤抑制早在饲喂菠菜的第8周就发生了，在第16周后肿瘤明显受到抑制。免疫组化和WB实验表明，菠菜对肿瘤中β-catenin蛋白的过表达没有影响。

因此，尽管有Apc突变的遗传背景，但研究团队仍在探索β-catenin蛋白下调以外的抗癌机制。

接下来，研究小组使用多种组学方法来发现人体不同系统之间的联系。

他们首先通过宏基因组测序分析了野生型和Pirc大鼠的肠道微生物群，发现野生型和Pirc大鼠之间没有群落差异。

投喂菠菜显著增加verrucobacterium等有益微生物的丰度，降低变形杆菌、细杆菌等有害微生物的丰度。

这表明，在形成宿主相关微生物群的个体间变异方面，饮食比遗传背景起着更重要的作用。

随后，他们使用代谢组来分析群落。数据显示，菠菜摄入量显著降低亚油酸和醚脂代谢，三羧酸循环途径下调，膜转运蛋白、细胞运动、信号转导、转录、碳水化合物代谢和激酶途径显著上调。

 

最后，他们使用RNA-seq识别了Pirc结肠中发生显著改变的5个途径。其中三条通路在结直肠肿瘤中被进一步改变，即炎症、通过NFκB传递TNFα信号和肌生成。他们证实了Cxcl6、Serpine1、Il-1b、Hspb8、Tpm2和Fhl1在Pirc中下调，而MYH11和Myl9在Pirc中上调。

在给菠菜喂食后，他们观察到相对于正常组织，Pirc的上调或下调途径发生了逆转。miRNA-seq显示115个差异表达的miRNA与肿瘤形成相关，其中miR-215、miR-143、mir-145在Pirc结肠肿瘤中显著下调。在给菠菜喂食后，他们还观察到一些miRNA的上调和下调趋势被逆转。

结合三种组学数据，研究团队观察到丁酸代谢和钙信号转导显著负相关，肽酶与癌症途径正相关；Labeospiraceae与Slc30a10、拟杆菌、瘤胃球菌与Plcd1以及瘤胃球菌与丝氨酸蛋白酶抑制剂呈正相关；瘤胃球菌与Tcf7l1呈负相关。

 

综上所述，本研究证明了菠菜在Apc突变型结肠息肉大鼠模型中具有显著的抗癌作用，并证实了菠菜喂养大鼠肠道微生物组以及宿主转录组和代谢组的显著重塑。这些变化为未来预防结肠癌方法的发展奠定了基础。

 

文章链接:https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19490976.2021.1972756

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