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本文聚焦胃癌(GC),详细阐述了加工肉、高盐食物等多种饮食对胃癌发展的影响,探讨了胃微生物群及代谢物在胃癌发生中的作用机制,还介绍了饮食干预预防胃癌的研究进展,为胃癌防治提供新思路。
饮食与胃癌
饮食在胃癌(GC)发展中作用关键。高盐食物摄入过量是明确的胃癌风险因素。动物研究显示,过多的膳食盐会促进致癌物诱导的胃癌发生;人体研究中,高盐摄入与胃癌显著正相关,且胃癌死亡率和尿钠排泄水平紧密相连。高盐饮食损伤胃黏膜、诱导 DNA 突变、引发高胃泌素血症,还能刺激胃黏膜产生前列腺素 E2(PGE2)等促炎细胞因子,加剧慢性炎症,同时为幽门螺杆菌(H. pylori)定植创造有利环境,加速胃癌进展。
频繁食用烧烤肉类会增加患胃癌风险。高温烹饪肉类会产生杂环胺(HCAs)和多环芳烃(PAHs),它们都是致癌物。HCAs 可经代谢形成活性离子,与 DNA 形成共价键,导致 DNA 损伤和突变;PAHs 代谢产物与胃癌风险增加有关。
酒精也是引发癌症的重要因素。饮酒会增加胃内有毒代谢产物乙醛的水平,乙醛可诱导线粒体损伤、提高活性氧水平,促进胃癌发生和肿瘤细胞侵袭,还与癌前慢性胃炎的发展相关。
过量摄入膳食脂肪或西式饮食会增加患胃癌风险。给小鼠喂食高脂肪饮食(HFD),可观察到其出现肠化生、胃内促肿瘤瘦素信号通路上调等情况,还会加速Helicobacter诱导的胃癌进展,促进胃癌的脂肪积累和腹膜转移。
胃微生物群在胃癌发生中的作用
人体胃肠道存在大量微生物,胃微生物群主要由Veillonella、Rothia等属的细菌组成。在胃癌发生过程中,胃微生物群的组成和功能会失调,出现微生物群失调现象。一些机会致病性共生菌,如Streptococcus angionosus、Fusobacterium nucleatum等在胃癌患者胃黏膜样本中显著富集;同时,从胃炎到癌前病变再到胃癌的过程中,胃微生物群也会发生改变,部分细菌的丰度会增加或减少。
胃微生物群失调会通过调节免疫反应、促进炎症、DNA 损伤和上皮 - 间质转化等方式,加剧胃癌发展。例如,S. anginosus可通过表面黏附素 TMPC 与胃上皮细胞受体 Annexin A2 结合,激活丝裂原活化蛋白激酶等致癌信号通路,促进细胞增殖和炎症;F. nucleatum可上调胃癌细胞中外泌体长链非编码 RNA,通过特定通路促进胃癌进展。此外,胆汁反流会导致产生脂多糖(LPS)的细菌富集,激活促炎通路,促进胃癌发生。
目前,众多研究评估了胃微生物作为晚期胃腺癌诊断生物标志物的潜力。粪便中肠杆菌科富集、特定细菌分类群的变化等都与胃癌相关,但在将其应用于临床诊断前,还需进一步研究胃微生物在胃癌中的作用机制。
H. pylori与胃微生物群在胃癌发生中的相互作用
H. pylori在感染个体的胃微生物群中占主导地位,会影响胃微生物群的整体组成,与胃微生物多样性呈负相关。感染H. pylori的个体,其胃内变形菌门丰度较高,放线菌门、拟杆菌门和厚壁菌门丰度较低。不过,也有研究表明胃微生物群落相对稳定,H. pylori感染对其影响不大。慢性H. pylori感染可能导致胃酸分泌减少,引发胃微生物群失调,而H. pylori根除后,胃内微生物多样性会增加。
在胃癌发生过程中,H. pylori会逐渐减少甚至检测不到,这暗示它与其他胃微生物之间可能存在促肿瘤相互作用。研究发现,根除H. pylori可恢复失调的胃微生物群,预防胃癌;根除H. pylori后,不同个体胃黏膜微生物群会发生变化,且与胃癌的发生发展相关,但胃微生物在胃癌中的作用机制仍有待进一步研究。
胃癌中的代谢物改变
胃癌发生还受多种代谢物影响,这些代谢物与宿主细胞相互作用,驱动炎症、DNA 损伤和免疫逃逸。例如,Clostridium和Bacteroides产生的次级胆汁酸,可激活核因子 κB(NF - κB)/ 信号转导和转录激活因子 3(STAT3)信号通路,促进胃黏膜 DNA 损伤、细胞增殖和炎症;在低胃酸环境下,口腔厌氧菌可将膳食胺转化为有毒的 N - 亚硝基化合物,诱导 DNA 烷基化和突变;Desulfovibrio产生的硫化氢可激活 NF - κB 信号,抑制细胞凋亡、促进血管生成。同时,有益菌Akkermansia muciniphila产生的十五烷酸,可通过靶向糖酵解酶增强奥沙利铂敏感性。
对人体胃组织等的代谢组学分析发现,不同部位的胃癌肿瘤存在不同的关键代谢物。肿瘤内代谢物还可调节肿瘤微环境,如腐胺可抑制组蛋白去乙酰化酶,导致肿瘤抑制基因的表观遗传沉默;S. anginosus分泌的代谢物 SAM 可引发 CD8+ T 细胞耗竭,削弱抗肿瘤免疫;丁酸则可调节抗肿瘤免疫,抑制肿瘤生长。这些代谢物有望成为胃癌的诊断生物标志物和治疗靶点。
肠道微生物群和代谢物在胃癌免疫调节中的作用
肠道微生物群与胃癌患者的免疫调节有关。晚期胃癌患者免疫细胞和肿瘤组织中免疫抑制标志物程序性死亡配体 1(PD - L1)和白细胞介素 10(IL - 10)升高,且微生物多样性降低,产丁酸细菌减少,这与疾病进展相关。补充微生物来源的丁酸可抑制 PD - L1 和 IL - 10 表达,抑制肿瘤生长,恢复抗肿瘤免疫。
然而,某些细菌及其代谢物会促进胃癌发展。S. anginosus与胃癌预后不良相关,它不仅促进胃癌发生,还抑制细胞毒性 CD8+ T 细胞的分化和浸润,其代谢产物可诱导免疫逃逸和肿瘤进展。此外,微生物与胃癌治疗反应也有关,如免疫检查点阻断治疗后,微生物群组成和功能会发生改变,特定细菌的丰度变化与患者生存情况相关。
饮食与胃癌中的胃微生物群
饮食对人体微生物群影响重大,也会影响胃微生物群。HFD 会改变小鼠胃黏膜微生物群,使厚壁菌门和变形菌门富集,拟杆菌门和疣微菌门减少,有益菌A. muciniphila显著减少,还会导致胃微生物群失调,促进肠化生和瘦素分泌。高盐饮食会降低小鼠胃内Lactobacillus的丰度,抑制胃细菌代谢多糖和维生素的能力,促进H. pylori定植,加剧胃炎发展,最终导致胃癌。
基于饮食在胃癌中的重要作用,可采用饮食干预预防胃癌。富含水果和蔬菜、低加工肉和低盐的饮食可降低胃癌风险。西兰花芽中的萝卜硫素可减少H. pylori定植;核桃可通过调节相关因子抑制胃癌发生;参与酒精代谢的酶,如乙醛脱氢酶(ALDH),也可作为胃癌治疗的潜在靶点。
目前的局限性和未来展望
虽然对H. pylori及胃微生物群与胃癌关系的研究取得了一定进展,但仍存在诸多问题。当前研究缺乏可比性,不同研究在样本处理、测序平台和分析方法上存在差异,且个体间微生物群落差异大。同时,对胃微生物促进胃癌发生的机制研究不足,胃病毒和真菌在胃癌中的作用也不清楚。
在饮食干预方面,虽然有研究表明其对预防胃癌有潜力,但仍存在问题。由于胃微生物在胃癌中的作用和功能不明确,设计既能消除致病共生菌又不影响有益共生菌的饮食存在困难。此外,目前缺乏记录饮食史的观察性研究,未来需开展临床纵向研究评估饮食干预的效果、持续时间和安全性。
未来研究应重点开发定制饮食干预措施,如限钠饮食和 ω - 3 补充剂;制定针对微生物群的策略,如精准益生元和工程益生菌;筛选微生物生物标志物,如胃癌富集的S. anginosus等,以推动胃癌的预防和临床治疗。