膳食脂肪通过调控肠道菌群组成与功能促进卵巢癌小鼠模型肿瘤生长的机制研究

【字体: 时间:2025年08月04日 来源:Journal of Ovarian Research 4.2

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  本研究探讨了生酮饮食(KD)和高脂低碳(HF/LC)饮食通过改变肠道菌群(GM)促进上皮性卵巢癌(EOC)生长的机制。研究人员通过16S rRNA测序和宏基因组分析发现,KD和HF/LC饮食显著降低GM多样性并富集多胺合成通路,加速KPCA肿瘤模型进展,为饮食干预在癌症防治中的应用提供了重要依据。

  

卵巢癌作为妇科恶性肿瘤中最致命的类型之一,其发生发展与代谢异常密切相关。近年来,肠道菌群(Gut Microbiome, GM)与癌症的关联成为研究热点,但膳食脂肪如何通过调控GM影响卵巢癌进展仍不明确。更引人深思的是,生酮饮食(KD)这种以高脂肪、极低碳水化合物为特征的饮食模式,虽在部分癌症中显示潜在益处,却可能因改变宿主代谢环境而产生截然不同的效果。

美国克利夫兰诊所勒纳研究所(Cleveland Clinic Lerner Research Institute)的研究团队在《Journal of Ovarian Research》发表的重要成果,首次系统揭示了不同脂肪含量的饮食对卵巢癌生长的差异化影响。通过构建同源KPCA小鼠模型(该细胞系携带KRAS、P53突变和CCNE、AKT2过表达),研究人员发现KD和HF/LC饮食会显著加速肿瘤生长,同时导致GM多样性降低和特定代谢通路激活。这一发现为理解"饮食-菌群-肿瘤"轴提供了全新视角,对临床营养干预策略具有警示意义。

研究采用三大关键技术:1) 基于IVIS活体成像的肿瘤生长动态监测;2) 16S rRNA V4区扩增子测序结合鸟枪法宏基因组测序分析GM组成;3) 多组学联用解析微生物功能通路。实验设计严谨,将30只C57BL/6J小鼠随机分为KD(90%脂肪)、HF/LC(75%脂肪)和LF/HC(13%脂肪)三组,通过每周血糖/酮体检测确保饮食干预效果。

KD和HF/LC饮食促进肿瘤生长

数据显示,KD组循环酮体水平显著升高(p<0.001),证实成功诱导酮症。尽管血糖保持稳定,KD和HF/LC组肿瘤生长较LF/HC组显著加速(p<0.001),HF/LC组小鼠体重增加最为明显。这提示脂肪摄入量与肿瘤进展存在剂量效应关系。

GM多样性变化与特定菌群富集

LF/HC组保持最高GM多样性,而KD和HF/LC组多样性显著降低。HF/LC组富集Bacteroides thetaiotamicron、Enterococcus faecalis等促炎菌种;KD组独特地增加Akkermansia muciniphila(与黏膜屏障破坏相关);LF/HC组则富含产短链脂肪酸的Dubosiella newyorkensis。网络分析显示这些菌群形成明显的饮食特异性聚类。

功能通路差异激活

HF/LC组显著富集多胺生物合成I/II通路(与细胞增殖相关)和脂肪酸β-氧化途径;KD组激活岩藻糖降解通路;LF/HC组则增强双歧杆菌分流途径(产生抗炎代谢物)。Tukey检验证实多胺通路在组间差异最显著(p<0.01),可能是高脂饮食促瘤的关键机制。

这项研究开创性地揭示了膳食脂肪通过重塑GM生态促进卵巢癌进展的双重机制:既减少有益菌群多样性,又激活促瘤代谢通路。特别值得注意的是,虽然KD和HF/LC使用相同脂肪来源( Crisco、可可脂和玉米油),但90%脂肪的KD显示出更强的促瘤效应,这对当前流行的抗癌生酮饮食提出了重要警示。研究局限性在于未进行粪菌移植验证因果性,且未分析瘤内菌群变化。未来需探索特定菌种(如E. faecalis)是否可作为生物标志物,以及DFMO(多胺抑制剂)等靶向干预的可行性。这些发现为卵巢癌患者的个性化营养指导提供了重要理论依据。

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