在過去的十年里，一些研究已發(fā)現(xiàn)肥胖與高脂肪、高熱量飲食是許多癌癥類型的重要風(fēng)險因素。2014年6月，德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校的科學(xué)家們在Cell雜志上探討了肥胖與糖尿病、肥胖的關(guān)聯(lián)，他們發(fā)現(xiàn)一種叫做HIF-1α的蛋白在肥胖小鼠的胰島素抵抗和2型糖尿病形成過程中起關(guān)鍵作用。

2015年6月，哥倫比亞大學(xué)終身教授顧偉領(lǐng)導(dǎo)研究人員在CellReports雜志上發(fā)表文章，揭示出了由肝臟SirT1介導(dǎo)的、肥胖和癌癥進展之間共享的一個分子機制(高產(chǎn)華人科學(xué)家Cell子刊闡明癌癥與肥胖關(guān)聯(lián))。

Nature揭秘飲食如何影響癌癥

2016年1月南京醫(yī)科大學(xué)和加州大學(xué)的研究人員在CellMetabolism雜志上發(fā)表文章，全面探討了肥胖與癌癥之間的復(fù)雜關(guān)系現(xiàn)在，來自麻省理工學(xué)院(MIT)的一項新研究揭示出了，高脂肪飲食使得腸壁細(xì)胞更有可能癌變的機制。研究結(jié)果發(fā)布在3月3日的《自然》(Nature)雜志上。

這項小鼠研究表明，高脂飲食驅(qū)動了腸道干細(xì)胞數(shù)量激增，還生成了其他細(xì)胞的細(xì)胞池——它們與干細(xì)胞相像，自身可以無限地增殖及分化為其他的細(xì)胞類型。該研究小組的領(lǐng)導(dǎo)者、麻省理工學(xué)院助理教授OmerYilmaz說，這些干細(xì)胞和“干細(xì)胞樣”細(xì)胞更有可能導(dǎo)致腸道腫瘤。

Yilmaz說：“高脂飲食不僅改變了干細(xì)胞的生物學(xué)，還改變了非干細(xì)胞群的生物學(xué)，共同推動了腫瘤形成。”

論文的共同資深作者、麻省理工學(xué)院生物學(xué)教授、Whitehead研究所成員、霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員DavidSabatini說：“在高脂飲食下，這些非干細(xì)胞獲得了一些干細(xì)胞的特性，以致當(dāng)它們發(fā)生轉(zhuǎn)化時會變得具有致瘤性。”

探索癌癥風(fēng)險

根據(jù)以往的研究，肥胖者具有更大的風(fēng)險形成大腸癌。Yilmaz實驗室著手揭示了大腸癌風(fēng)險增高的潛在細(xì)胞機制。

“我們想了解長期的高脂飲食是如何影響干細(xì)胞生物學(xué)的，及飲食誘導(dǎo)的干細(xì)胞改變在腸道中影響腫瘤發(fā)生的機制，”Yilmaz說。

近期的一些研究表明，終身維持的腸干細(xì)胞是最有可能累積大腸癌致癌突變的細(xì)胞。這些細(xì)胞居住在腸上皮上，生成構(gòu)成腸上皮的所有不同的細(xì)胞類型。

為了調(diào)查這些干細(xì)胞與肥胖相關(guān)癌癥之間可能的聯(lián)系，Yilmaz和同事們在9-12個月的時間內(nèi)喂給健康小鼠脂肪量達(dá)60%的飲食。Yilmaz指出這種飲食比典型美國飲食的脂肪量要高的多，后者通常包含20-40%的脂肪量。

在此期間，相比于喂給正常飲食的小鼠，高脂飲食小鼠增重高出30-50%，它們形成了更多的腸腫瘤。

研究人員發(fā)現(xiàn)，這些小鼠的腸干細(xì)胞還顯示出一些明顯的改變。首先，他們發(fā)現(xiàn)高脂飲食小鼠比正常飲食小鼠具有更多的腸干細(xì)胞。這些干細(xì)胞在沒有來自鄰細(xì)胞輸入信號的情況下也能運作。

通常情況下，腸干細(xì)胞被支持細(xì)胞(微環(huán)境)細(xì)胞包圍，后者調(diào)控了干細(xì)胞的活性，并告知它們何時生成干細(xì)胞或分化細(xì)胞。然而，來自高脂飲食小鼠的干細(xì)胞更能自身運作;當(dāng)從小鼠身上取得這些細(xì)胞，將它們種植在沒有微環(huán)境細(xì)胞的培養(yǎng)皿中時，它們比來自正常飲食小鼠的腸干細(xì)胞更容易生成“微型腸道”。

Yilmaz說：“你擁有了更多的干細(xì)胞，并且它們能夠獨立于來自微環(huán)境的輸入信號自身運作。”

擴大了細(xì)胞池

研究人員還發(fā)現(xiàn)，另一種叫做祖細(xì)胞的細(xì)胞群(干細(xì)胞的分化子細(xì)胞)開始在行為上變得更像干細(xì)胞：相比于通常數(shù)天的壽命，它們存活的時間開始延長，當(dāng)在體外培養(yǎng)時它們也能夠生成微型腸道。

Yilmaz說：“這非常的重要，因為眾所周知干細(xì)胞往往是腸道中獲得致癌突變進而導(dǎo)致腫瘤的細(xì)胞。食用高脂飲食，你不僅會擁有更多的傳統(tǒng)干細(xì)胞，還具有有能力獲得致癌突變的非干細(xì)胞群。”

研究人員還發(fā)現(xiàn)了高脂飲食過度激活的一種營養(yǎng)物質(zhì)感知信號通路。這一稱作為PPARδ的脂肪酸傳感器可響應(yīng)高水平脂肪開啟一個代謝過程，使得細(xì)胞能夠燃燒脂肪而非通常的碳水化合物和糖類作為能源。

Sabatini說：“的確，一些PPARδ小分子激動劑能夠在正常飲食小鼠中模擬出高脂飲食的效應(yīng)。”

Yilmaz說，除激活了這一代謝程序外，PPARδ似乎也開啟了一組對干細(xì)胞身份極為重要的基因。他的實驗室現(xiàn)正在進一步探討這種情況的發(fā)生機制，希望能夠為肥胖相關(guān)腫瘤找到一些可能的癌癥藥物靶點。

揭秘飲食如何影響癌癥

來自麻省理工學(xué)院（MIT）的一項新研究揭示出了高脂肪飲食使得腸壁細(xì)胞更有可能癌變的機制。研究結(jié)果發(fā)布在3月3日的《自然》（Nature）雜志上。

這項小鼠研究表明，高脂飲食驅(qū)動了腸道干細(xì)胞數(shù)量激增，還生成了其他細(xì)胞的細(xì)胞池——它們與干細(xì)胞相像，自身可以無限地增殖及分化為其他的細(xì)胞類型。，這些干細(xì)胞和“干細(xì)胞樣”細(xì)胞更有可能導(dǎo)致腸道腫瘤。

高脂飲食不僅改變了干細(xì)胞的生物學(xué)，還改變了非干細(xì)胞群的生物學(xué)，共同推動了腫瘤形成。

根據(jù)以往的研究，肥胖者具有更大的風(fēng)險形成大腸癌。Yilmaz實驗室著手揭示了大腸癌風(fēng)險增高的潛在細(xì)胞機制。

近期的一些研究表明，終身維持的腸干細(xì)胞是最有可能累積大腸癌致癌突變的細(xì)胞。這些細(xì)胞居住在腸上皮上，生成構(gòu)成腸上皮的所有不同的細(xì)胞類型。

為了調(diào)查這些干細(xì)胞與肥胖相關(guān)癌癥之間可能的聯(lián)系，Yilmaz和同事們在9-12個月的時間內(nèi)喂給健康小鼠脂肪量達(dá)60%的飲食。Yilmaz指出這種飲食比典型美國飲食的脂肪量要高的多，后者通常包含20-40%的脂肪量。

在此期間，相比于喂給正常飲食的小鼠，高脂飲食小鼠增重高出30-50%，它們形成了更多的腸腫瘤。

研究人員發(fā)現(xiàn)，這些小鼠的腸干細(xì)胞還顯示出一些明顯的改變。首先，他們發(fā)現(xiàn)高脂飲食小鼠比正常飲食小鼠具有更多的腸干細(xì)胞。這些干細(xì)胞在沒有來自鄰細(xì)胞輸入信號的情況下也能運作。

通常情況下，腸干細(xì)胞被支持細(xì)胞（微環(huán)境）細(xì)胞包圍，后者調(diào)控了干細(xì)胞的活性，并告知它們何時生成干細(xì)胞或分化細(xì)胞。然而，來自高脂飲食小鼠的干細(xì)胞更能自身運作；當(dāng)從小鼠身上取得這些細(xì)胞，將它們種植在沒有微環(huán)境細(xì)胞的培養(yǎng)皿中時，它們比來自正常飲食小鼠的腸干細(xì)胞更容易生成“微型腸道”。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，另一種叫做祖細(xì)胞的細(xì)胞群（干細(xì)胞的分化子細(xì)胞）開始在行為上變得更像干細(xì)胞：相比于通常數(shù)天的壽命，它們存活的時間開始延長，當(dāng)在體外培養(yǎng)時它們也能夠生成微型腸道。

研究人員還發(fā)現(xiàn)了高脂飲食過度激活的一種營養(yǎng)物質(zhì)感知信號通路。這一稱作為PPARδ的脂肪酸傳感器可響應(yīng)高水平脂肪開啟一個代謝過程，使得細(xì)胞能夠燃燒脂肪而非通常的碳水化合物和糖類作為能源。