麻省理工学院的研究显示了饮食如何影响结肠癌

麻省理工学院的研究显示了饮食如何影响结肠癌

“高脂肪饮食不仅改变了干细胞的生物学,它也改变了非干细胞群体的生物学,这共同导致了肿瘤形yabo124成的增加,”Omer Yilmaz说。

的最新研究麻省理工学院研究表明,高脂肪饮食与肠道干细胞的变化有关,有助于解释癌症风险的增加。

在过去的十年里,研究发现,肥胖和吃高脂肪、高热量的饮食是多种癌症的重要风险因素。现在,麻省理工学院的一项新研究揭示了高脂肪饮食如何使肠道细胞更容易癌变。

对老鼠的研究表明,高脂肪饮食会导致肠道干细胞的大量繁殖,同时也会产生一群表现得像干细胞的其他细胞——也就是说,它们可以无限繁殖并分化成其他类型的细胞。麻省理工学院生物学助理教授、该研究小组负责人欧默·伊尔马兹(Omer Yilmaz)说,这些干细胞和“类似干细胞”的细胞更有可能导致肠道肿瘤。yabo124

“不仅高脂肪饮食改变干细胞的生物学,它还non-stem-cell种群的生物学变化,共同yabo124导致肿瘤形成的增加,“Yilmaz说,他是麻省理工学院的一员科赫研究所综合癌症研究和马萨诸塞州综合医院胃肠病理学家。

麻省理工学院生物学教授、怀特黑德研究所成员、霍华德休斯医学研究所研究员大卫·萨巴蒂尼(David Sabatini)说:“在高脂肪饮食下,这些非干细胞获得了干细胞的特性,因此当它们转化时就会变成致瘤细胞。”yabo124

萨巴蒂尼和伊尔马兹是这项研究的资深作者,他们之前曾合作研究热量限制对肠道干细胞潜能的影响。这首歌出现在3月2日的《自然》杂志上。论文的第一作者是Semir Beyaz,他是科赫研究所和Dana-Farber/波士顿儿童癌症和血液疾病中心附属的哈佛大学研究生;麻省理工学院博士后Miyeko Mana;塔夫茨医学中心胃肠病学家和访问科学家Jatin Roper。

探索癌症的风险

根据先前的研究,肥胖的人患大肠癌的风险更大。Yilmaz的实验室研究饮食和癌症之间的关系,旨在揭示支撑结肠癌风险增加的细胞机制。

Yilmaz说:“我们想了解长期的高脂肪饮食是如何影响干细胞生物学的,以及这种饮食诱导的干细胞变化是如何影响肠内肿瘤的发生的。”yabo124

最近的研究表明,持续一生的肠道干细胞是最有可能积累突变从而导致结肠癌的细胞。这些干细胞生活在肠道内壁,也就是所谓的上皮细胞中,并产生构成上皮细胞的所有不同类型的细胞。

为了研究这些干细胞与肥胖相关的癌症之间的可能联系,Yilmaz和他的同事们用含有60%脂肪的食物喂养健康的老鼠9到12个月。伊尔马兹指出,这种饮食比典型的美国饮食脂肪含量要高得多,典型的美国饮食通常含有20%至40%的脂肪。

在此期间,吃高脂肪食物的老鼠比吃正常食物的老鼠体重增加了30%到50%,而且它们比吃正常食物的老鼠长了更多的肠道肿瘤。

研究人员还发现,这些老鼠的肠道干细胞也出现了一些独特的变化。首先,他们发现吃高脂肪食物的老鼠比吃正常食物的老鼠有更多的肠道干细胞。这些干细胞也能在没有邻近细胞输入的情况下工作。

正常情况下,肠干细胞被支持细胞或“生态位”细胞包围,支持细胞调节干细胞的活动,并告诉它们何时产生干细胞或分化细胞。然而,来自高脂肪饮食小鼠的干细胞更能独立发挥功能;当它们从小鼠体内取出,在没有它们的生态位细胞的培养皿中生长时,它们比正常饮食小鼠的肠道干细胞更容易形成“小肠”。

Yilmaz说:“你有更多的干细胞,它们能够独立于微环境的输入而运作。”

扩大池

研究人员还发现,另一个人口称为祖细胞分化子细胞的干细胞——开始像干细胞:他们比往常开始活得更长寿命的几天,他们也可能产生mini-intestines当生长身体的外面。

Yilmaz说:“这非常重要,因为我们知道,干细胞通常是肠内的细胞,它们会获得突变,进而引发肿瘤。”“不仅你有更多的传统干细胞(高脂肪饮食),而且现在你有非干细胞群体,有能力获得突变,导致肿瘤。”

研究人员还发现了一种被高脂肪饮食过度激活的营养感应通路。脂肪被称为PPAR-delta的传感器对高水平的脂肪做出反应,通过启动新陈代谢过程,使细胞将脂肪作为能量来源燃烧,而不是通常的碳水化合物和糖。

“事实上,PPAR-delta的小分子激动剂在正常饮食的动物中模拟了高脂肪饮食的效果,”Sabatini说。

除了激活这一代谢程序,PPAR-delta似乎还开启了一组对干细胞特性很重要的基因,Yilmaz说。他的实验室现在正在进一步研究这是如何发生的,希望能找到治疗肥胖引起的肿瘤的药物靶点。

哈佛大学公共卫生学院萨布里·乌尔克营养、遗传和代谢研究中心主任戈可汗·霍塔米斯里吉尔(Gokhan Hotamisligil)说,这项研究令人信服地为高脂肪饮食导致癌症的机制提供了一个可能的解释。

Hotamisligil说:“尽管问题非常大,但人们对这是如何发生的知之甚少。”“这项研究从干细胞的角度增加了一个有趣的视角。”

出版Semir Beyaz等,“高脂肪饮食增强肠道祖细胞的干性和致瘤性”,Nature 531, 53-58(2016年3月03日);doi: 10.1038 / nature17173

1评论"麻省理工学院研究表明饮食如何影响结肠癌"

  1. Madanagopal.V.C。|2016年3月5日上午8:12|回复

    肠道直接吸收营养物质中的葡萄糖而不需要胰岛素的帮助。因此他们会变得越来越胖。肝脏也以胰高血糖素的形式储存葡萄糖而胰高血糖素则以脂肪的形式储存在脂肪肝中。这两种脂肪都很危险。两者都能引发结肠癌或肝癌,因为它们产生了大量的干细胞。谢谢你!

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