综述:微生物源性脱氧胆酸在胃肠道癌症中的多面作用:从屏障破坏到治疗意义
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时间:2025年10月11日
来源:Human Cell 3.1
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本综述系统阐述了微生物代谢物脱氧胆酸(DCA)在胃肠道癌变中的双重作用机制。文章详细解析了DCA通过破坏紧密连接蛋白(occludin/claudin-5)、激活致癌信号(β-catenin/NF-κB/M3R-EGFR)、诱导DNA损伤(ROS/p53/PARP)及抑制CD8+ T细胞免疫(Ca2+-NFAT2)等多途径促进肿瘤发生,同时探讨了DCA-肝素复合物作为抗血管生成和化疗增敏剂的新治疗策略。
微生物代谢产物脱氧胆酸(DCA)作为次级胆汁酸,通过多种分子和细胞机制在胃肠道(GI)癌变过程中发挥多功能作用。其分子机制涵盖上皮屏障破坏、DNA损伤诱导、致癌信号激活及抗肿瘤免疫抑制等多维度层面。
DCA通过调控紧密连接蛋白显著损害上皮屏障完整性。具体表现为occludin蛋白的功能障碍和claudin-5表达的下调,同时扰乱细胞外信号调节激酶(ERK)信号通路。这些变化导致肠道通透性异常增高,促进炎症介质浸润,为癌变创造微环境条件。
DCA诱导活性氧(ROS)和羟基自由基大量生成,引起DNA氧化损伤。关键抑癌基因p53随之发生降解,进而激活聚ADP核糖聚合酶(PARP)介导的DNA修复信号通路。这种持续性的DNA损伤-修复循环成为基因组不稳定的重要驱动因素。
DCA能触发多种促癌信号网络,包括β-连环蛋白(β-catenin)通路、M3毒蕈碱受体(M3R)对表皮生长因子受体(EGFR)的转激活,以及核因子κB(NF-κB)信号级联反应。这些信号协同促进肿瘤细胞增殖、黏蛋白MUC2合成,并刺激白细胞介素-8(IL-8)和γ干扰素(IFN-γ)等促炎细胞因子释放。
在免疫调控层面,DCA通过阻断CD8+ T细胞内钙离子(Ca2+)-活化T细胞核因子(NFAT)2信号转导,显著削弱细胞毒性T细胞的杀伤功能。这种免疫逃避机制为肿瘤生长提供了有利条件。
DCA呈现浓度依赖性双相效应:急性暴露通过诱导线粒体膜去极化和caspase-9激活促使细胞凋亡;而慢性积累则导致肠上皮细胞通过KLF5-CDX2信号轴发生肠化生和转分化,特别是在胃和食管上皮中,最终经由慢性炎症、屏障功能丧失和免疫监视逃逸等多机制共同驱动肿瘤发生。
值得关注的是,DCA-肝素复合物展现出抗血管生成和化疗增敏的双重治疗特性。这种靶向性治疗策略为胃肠道肿瘤治疗提供了新的干预窗口。
DCA作为连接饮食、屏障功能、免疫调节和胃肠道癌变的核心微生物代谢物,具有显著的二元作用特征。对其多维度机制的深入解析不仅深化了对微生物-宿主互作的认识,也为开发靶向代谢微环境的抗肿瘤策略提供了理论依据。
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