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【编辑推荐】为探究肠道微生物群饮食指数(DI-GM)对胃肠道(GI)癌症风险的影响及与遗传风险的联合效应,研究人员基于 UK Biobank 数据,分析 178,148 名参与者。发现高 DI-GM 与 GI 癌症风险降低相关,且与遗传风险存在显著交互作用,为 GI 癌症预防提供新方向。
胃肠道癌症(包括食管癌、胃癌、结直肠癌)是全球发病率和死亡率极高的恶性肿瘤,其发生与遗传、饮食等多种因素密切相关。近年来,肠道微生物群在癌症中的作用备受关注,它参与免疫调节、代谢和炎症控制等过程,其失衡与胃肠道癌症的发生发展密切相关。饮食是塑造肠道微生物群的关键因素,然而,评估肠道微生物群友好型饮食模式(如 DI-GM)与胃肠道癌症风险关联的研究有限,且饮食与遗传风险的交互作用尚不明确。在此背景下,中国医科大学附属盛京医院等机构的研究人员开展了相关研究,旨在探讨 DI-GM 与胃肠道癌症风险的关系,并评估其与遗传风险的联合效应。该研究成果发表在《Nutrition Journal》,为胃肠道癌症的预防提供了重要的科学依据。
研究人员基于 UK Biobank 数据库,纳入 178,148 名完成至少一次 24 小时饮食回顾的参与者。DI-GM 由 13 种已知影响肠道微生物健康的饮食成分构建,分为低、中、高三组。胃肠道癌症多基因风险评分(CPRS)基于 205 个与食管癌、胃癌和结直肠癌相关的全基因组显著单核苷酸多态性(SNPs)计算。采用 Cox 比例风险模型评估 DI-GM、遗传风险与胃肠道癌症的关联,并分析两者的联合效应。
研究结果
1. 基线特征与 DI-GM 的关联
DI-GM 高分组参与者更可能为年龄较大、女性、BMI 较低、教育水平较高、社会经济地位较高,且不吸烟、少饮酒、体力活动较多,同时摄入更多牛油果、西兰花、咖啡、发酵乳制品、膳食纤维、全谷物等有益肠道微生物的食物,较少摄入高脂肪饮食、红肉和加工肉。
2. DI-GM 与胃肠道癌症风险的关联
在中位 13.47 年的随访期间,2,682 名参与者确诊胃肠道癌症。完全调整模型显示,DI-GM 越高,胃肠道癌症风险越低 [风险比(HR)=0.83,95% 置信区间(CI):0.75-0.92]。按癌症部位分析,高 DI-GM 与食管癌(HR=0.62,0.45-0.86)和结直肠癌(HR=0.84,0.75-0.95)风险降低显著相关,但与胃癌无显著关联。限制性立方样条分析显示 DI-GM 与胃肠道癌症风险呈线性剂量 - 反应关系。
3. 遗传风险与胃肠道癌症风险的关联
遗传风险评分每增加 1 个标准差,胃肠道癌症风险增加 48%(HR=1.48,1.42-1.54)。与低遗传风险组相比,中、高遗传风险组的胃肠道癌症风险分别增加 65%(HR=1.65,1.46-1.87)和 189%(HR=2.89,2.53-3.29),且极高遗传风险人群的风险呈非线性快速上升。
4. DI-GM 与遗传风险的联合效应
联合分析显示,高 DI-GM 和低遗传风险人群的胃肠道癌症风险最低(HR=0.28,0.21-0.36),与低 DI-GM 和高遗传风险人群相比,风险显著降低。加性交互作用分析显示,两者的联合保护效应大于单独效应之和,相对超额风险交互作用(RERI)为 - 0.09,归因比例(AP)为 0.17,表明若同时避免低 DI-GM 和高遗传风险,胃肠道癌症 incidence 可降低约 17%。
研究结论与意义
本研究首次在大规模前瞻性队列中证实,遵循肠道微生物群友好型饮食(高 DI-GM)与胃肠道癌症(尤其是食管癌和结直肠癌)风险降低显著相关,且与遗传风险存在显著加性交互作用。这提示,通过饮食干预促进肠道微生物群健康,可能部分抵消遗传易感性带来的癌症风险,为胃肠道癌症的个性化预防提供了新策略。临床实践中,可结合 DI-GM 和遗传风险评估,制定针对性的饮食建议,如增加发酵乳制品、膳食纤维、全谷物摄入,减少红肉和加工肉消费。未来需在更多种族人群中验证 DI-GM 的适用性,并进一步探索肠道微生物群在饮食 - 基因交互作用中的具体机制。
研究方法总结:研究基于 UK Biobank 队列,采用多次 24 小时饮食回顾评估饮食摄入,构建包含 13 种饮食成分的 DI-GM;利用全基因组关联研究筛选的 205 个 SNPs 计算 CPRS;通过 Cox 比例风险模型分析 DI-GM、遗传风险与胃肠道癌症的关联,并采用限制性立方样条、加性和乘性交互作用模型评估剂量 - 反应关系和交互效应。研究调整了年龄、性别、BMI、社会经济因素、生活方式等多种混杂因素,并通过敏感性分析验证结果的稳健性。