最新研究表明:高脂肪飲食增加患腸道癌症的風險

撰文 | Mia

結直腸癌是發病率最高的消化道惡性腫瘤,世界衛生組織(WHO)國際癌症研究署(IARC)發佈的2020年全球最新癌症負擔數據顯示,2020年全球新增結直腸癌患者高達193萬例,僅次於乳腺癌和肺癌。而在我國,結直腸癌發病率高居第二,僅次於肺癌。

2020年全球發病率前十的癌症

肥胖是包括腸道在內的許多組織中公認的癌症風險因素。在所有結直腸癌風險因素中,飲食可能是最容易控制的環境和生活方式的因素。幾十年來,醫生和營養學家一直敦促人們限制對高脂肪食物的攝入,旨在減少因過量高脂飲食帶來的糖尿病、心臟病和癌症風險。然而高脂飲食與結直腸癌發生之間確切的聯繫目前尚不完全清楚。闡明該問題將爲結腸癌等早期癌症的形成及治療提供新的重要線索。

2021年6月8日,美國麻省理工學院的研究人員在Cell子刊Cell Reports在線發表了題爲:High-fat diet-activated fatty acid oxidation mediates intestinal stemness and tumorigenicity 的研究論文。

該研究比以往任何時候都更詳細地顯示了高脂肪飲食如何引發一系列的分子級聯事件進而導致腸道癌症的發生,爲結直腸癌的發生機制研究及預防和治療提供了新的思路。

當食物被分解進入腸道時,腸道內表面的腸道幹細胞(ISC)與它們相互作用,並通過細胞內的高脂肪傳感器分子感知脂肪水平並作出反應。

在這個過程中,過氧化物酶體增殖物激活受體(PPARs)參與誘發細胞程序,增加癌症發生風險,但由於PPARs有PPARα、PPARγ、PPARδ三種亞型且作用複雜,其確切機制尚不清楚。

研究團隊團隊首先試圖探索單個PPARα、PPARδ的作用。他們對小鼠給予長期高脂飲食或正常飲食,同時仔細監測單個PPARα和PPARδ活性,研究團隊首先敲除了PPARδ基因,並將其與PPARα基因敲除小鼠對比,發現PPARδ基因敲除並未影響表型的發生(PPARα基因已有研究證實發揮作用),因此,研究團隊認爲PPARα、PPARδ之間存在補償效應,均爲幹細胞內高脂飲食表型所需要。

高脂飲食中含有豐富的長鏈脂肪酸,Cpt1a是細胞脂肪酸氧化代謝過程中運輸長鏈脂肪酸至線粒體所必需的一種線粒體蛋白。

研究團隊進一步構建了Cpt1a敲除小鼠並給予高脂飲食,發現Cpt1a的敲除可以阻止幹細胞的擴張和增殖,阻止腸道腫瘤的形成。

此外,這些研究數據可以追蹤自飲食過程直至腫瘤形成的整個癌症發展過程。促肥胖的高脂飲食(HFD)中的脂肪被分解爲遊離脂肪酸,運送至線粒體後產生更多的能量,促進腸道組織中幹細胞的繁殖、生長和再生,從而大大增加了基因突變的可能性,誘發了結直腸癌的發生。

更更重要的是,去除脂肪酸氧化過程中重要的線粒體蛋白CPT1a,在保證腸道安全性的同時阻斷PPARs的致乾和致瘤作用。

總而言之,這項研究爲高脂飲食引發結直腸癌提供了可能的分子機制,併爲治療和預防人類結直腸癌等腸道癌症提供了新思路。

論文鏈接:

https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)00562-3