综述:饮食干预对糖尿病和结直肠癌患者肠道微生物组的影响

【字体: 时间:2025年06月04日 来源:Current Nutrition Reports 4.6

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  这篇综述深入探讨了饮食调整如何通过调节肠道微生物组(SCFAs、FODMAPs等)改善糖尿病(T2DM)和结直肠癌(CRC)的病理关联。重点分析了发酵性碳水化合物(如GOS)和蛋白质(如血红素铁)对微生物代谢(PI3K-Akt通路、IGF-1等)的双向调控,提出精准营养可作为辅助疗法靶向肠道菌群(如Akkermansia muciniphila和Fusobacterium nucleatum),为临床干预提供新思路。

  

饮食干预对糖尿病和结直肠癌患者肠道微生物组的影响

糖尿病与结直肠癌的病理关联

2型糖尿病(T2DM)患者罹患结直肠癌(CRC)的风险显著增加40-60%,且生存率更低。这一关联涉及多重机制:高胰岛素血症通过激活胰岛素样生长因子-1(IGF-1)受体和PI3K-Akt通路,促进肿瘤细胞增殖;高血糖则通过上调葡萄糖转运蛋白(GLUT1/3)和晚期糖基化终末产物(AGEs)加剧氧化应激。此外,肠道菌群失调(dysbiosis)是两者的共同特征,特定菌群如Fusobacterium nucleatum通过激活炎症因子(如IL-1β)和PI3K通路加速癌变,而Akkermansia muciniphila的减少则削弱黏膜屏障功能。

微生物组与代谢产物的双向调控

肠道菌群通过代谢产物如短链脂肪酸(SCFAs)和次级胆汁酸影响宿主健康。SCFAs(如丁酸)能增强肠屏障功能、抑制NF-κB炎症通路并上调PPARγ表达,而菌群失调导致胆汁酸代谢异常(如7α-脱羟基菌减少)可能诱发DNA损伤。值得注意的是,糖尿病患者的肠道环境更倾向于蛋白质发酵,产生氨、酚类等有害代谢物,而增加发酵性碳水化合物(如抗性淀粉)可逆转这一趋势,促进有益菌(如Bifidobacterium)增殖。

关键营养干预策略

  1. 发酵性碳水化合物:高摄入GOS和低聚果糖可提升SCFAs产量,降低结肠pH值,抑制Fusobacterium nucleatum等致癌菌。临床试验显示,每日30克米糠显著增加乳酸杆菌和双歧杆菌丰度。
  2. 蛋白质质量控制:减少红肉摄入(每周<70克)可降低N-亚硝基化合物(NOCs)和血红素铁诱导的脂质过氧化。替代方案如真菌蛋白(Mycoprotein)能减少粪便基因毒性。
  3. 地中海饮食模式:富含植物多酚(如石榴提取物)和纤维的饮食可调节miRNA表达(如miR-1249),抑制细胞增殖。

争议与未来方向

尽管Akkermansia muciniphila在糖尿病中具有保护作用,但其在CRC中的角色存在争议。此外,精准营养需考虑个体化差异(如药物-饮食交互作用,如二甲双胍对菌群的重塑)。未来研究需整合分子病理流行病学,明确菌株特异性与宿主反应的动态关联。

结论

通过调整发酵性碳水化合物与蛋白质的比例,可优化肠道微环境,为T2DM合并CRC患者提供代谢和抗炎双重保护。这一策略需结合临床监测,以实现从微生物组到宿主健康的精准调控。

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