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高果糖怎么促肠癌?

各位教师、同学、同路,咱们好,我是中科院生物物理研讨所的卜鹏程,很快乐在《肠·道》进行咱们这个学术交流。我今日要和咱们讨论的是,高果糖饮食怎样影响肠癌的产生和开展。提及肠癌,咱们应该不会生疏。它是一种…

各位教师、同学、同路,咱们好,我是中科院生物物理研讨所的卜鹏程,很快乐在《肠·道》进行咱们这个学术交流。我今日要和咱们讨论的是,高果糖饮食怎样影响肠癌的产生和开展。

提及肠癌,咱们应该不会生疏。它是一种危及全球人类生命健康的恶性肿瘤,不论是男性仍是女人,不论是每年的新增病例仍是逝世率,肠癌在各种癌症中,比年排名第三。

全世界每年大约有 180 万的新增肠癌患者,逝世大约 88 万例。世界也是一个肠癌的高发区域,发病率除了北美、澳洲、北欧以外,便是世界了。

肠癌前期其实治愈率仍是很好的,但肠癌搬运今后,它的 5 年生计率小于 10%。尽管手术和化疗能够延伸肠癌患者几个月的生计,可是日子质量特别的差。

惋惜的是,有 25%的肠癌患者在初度确诊的时分产生了搬运。肠癌搬运最主要的器官是肝脏,有 70%的肠癌患者终究搬运到了肝脏。

那么肠癌是怎样产生的呢?基因骤变是一个重要的要素。

咱们知道,80%的肠癌患者带着 APC 基因的骤变,APC 基因骤变的小鼠也能够自发肠癌,p53 和 Kras 基因的这种骤变能够进一步促进肠癌的恶化。

然后一些区域和人种更简单产生肠癌。比如说,欧美的白色人种。还有一些根底性疾病,如肠炎、肥壮和糖尿病,也能够进一步添加患肠癌的危险。还有一些不健康的日子习惯,比如说抽烟、酗酒、久坐不动,也能够添加患肠癌的危险。还有更重要的,也是更简单忽视的,便是“病从口入”。

有很多的报导标明,高脂饮食能够经过促进肠干细胞的恶性增殖,或许改动肠道菌群的平衡,来促进肠癌的产生。

还有很多食用猪、牛、羊这种红肉,或许像火腿肠这样的加工红肉,也能够促进肠癌的产生。

那么咱们不吃高脂饮食了,也不吃红肉了,多吃一些富含高糖的生果、饮料,就对健康有利吗?然后这种高糖饮食关于肠癌的产生和开展又有什么样的效果呢?

咱们首要研讨了高果糖饮食对肠癌搬运的影响。

咱们知道,肝脏是肠癌搬运的最重要的器官。咱们还知道,肠和肝脏的微环境十分的不同。

那么,肠癌细胞搬运到肝脏今后,这些细胞怎样像种子相同栽培并在肝脏中成长呢?有没有或许肝脏微环境重塑肠癌细胞,比如说改动了肠癌细胞的代谢,然后去习惯新的微环境呢?

为了答复这个问题,咱们建立了一个小鼠的原位肠癌模型。咱们用 mCherry 和荧光素酶符号了肠癌细胞,然后把这些符号的细胞打针在盲肠的壁中。

这样的小鼠,它首要在盲肠处成长出了原位的肠癌,大约一个月今后,肠癌细胞能够搬运到肝脏,然后咱们把原位和肝脏搬运的肠癌细胞别离出来,进行了一个代谢组学的剖析。

成果发现,肠癌细胞搬运到肝脏今后,它的代谢产生了明显的改动。

咱们又对这些细胞,进行了一个转录组学的剖析。整合转录组学和代谢组学,咱们发现,果糖代谢在肠癌搬运细胞中反常的活泼。

果糖经过转运蛋白 GLUT5 运输到细胞中今后,在果糖激酶的催化下,快速的转化成 1-磷酸果糖,然后在果糖代谢的限速酶——醛缩酶 B 的催化下,转化成磷酸二羟丙酮和 3-磷酸甘油醛。

然后,咱们运用大数据对这些基因进行了一个体系的剖析。成果发现,只要醛缩酶 B 在肠癌的肝脏搬运中表达是上调的。

接着,咱们又运用了这种肠癌的原位模型,别离得到了原位和肝脏肠癌搬运的细胞,并进行剖析。成果发现,的确只要醛缩酶 B 在肠癌的肝脏搬运中上调表达。

为了进一步确认醛缩酶 B 表达的上调是因为肝脏的微环境导致的,咱们做了别的一个小鼠模型,便是把肠癌细胞一起打针在盲肠和肝脏中,大约 10 天今后,别离得到了原位的肠癌细胞和肝脏的肠癌细胞,然后对这两组细胞进行基因的剖析,进一步确认了只要醛缩酶 B 表达是上调的。

所以能够进一步确认,的确是肝脏微环境上调了醛缩酶 B 的表达。那么机理是什么呢?

经过剖析咱们发现,醛缩酶 B 基因的发动子区有转录因子 GATA6 的结合位点。肠癌细胞搬运到肝脏今后,GATA6 结合在醛缩酶 B 的发动子区,进一步上调醛缩酶 B 的表达。

功能上,咱们运用肠癌的这种原位模型发现,敲低醛缩酶 B 能够明显的按捺肠癌细胞的搬运。

而这种肝脏打针的小鼠模型标明,敲低醛缩酶 B 能够明显的按捺肠癌细胞在肝脏中的成长。

相同,咱们发现,操控果糖的运用也能够明显的影响肠癌的搬运。

咱们对小鼠进行一个高果糖和低果糖的饮食比较。成果发现,高果糖饮食能够明显促进肠癌的搬运;相反,低果糖的饮食能够按捺肠癌的搬运。

相同咱们发现,高果糖的饮食能够促进小鼠的逝世,而低果糖饮食能够延伸这种肠癌小鼠的生计时刻。

所以咱们发现,高果糖饮食能够促进肠癌的搬运。原因是肝脏的微环境能够上调癌细胞醛缩酶 B 的表达,使其能够运用肝脏中丰厚的果糖作为动力,促进肠癌细胞的成长。

那么接下来的问题是,高果糖饮食对肠癌的产生有什么影响呢?

为了答复这个问题,咱们对 APC mutant小鼠进行一个高果糖的饮食。APC mutant 小鼠它能够自发肠癌,咱们用高果糖饮食想看一看,高果糖饮食对 APC 骤变小鼠肠癌产生开展的影响是怎样的。咱们看到,高果糖饮食对小鼠的体重和葡萄糖/胰岛素耐受没有什么影响。

并且,高果糖饮食全体上对肠癌的肿瘤数目也没有影响,可是这种高果糖饮食,能够促进肠癌细胞的成长、增殖,肿瘤是变大的。

在咱们做这个课题的过程中,国外的一个实验室去年在 Science 上宣布了一篇文章,他们调查到了相似的成果。也便是说,这种高果糖饮食能够促进 APC knockout小鼠的肿瘤的成长,但肠癌的肿瘤数目是没有什么改动的。

它的机理是什么呢?机理是果糖能够经过果糖激酶促进糖酵解和脂肪酸组成,进一步促进肠癌的产生。

咱们的进一步研讨成果发现,这种高果糖饮食或许是经过改动肠道菌群来影响肠癌的产生的。

咱们把这种高果糖饮食处理的小鼠的粪便细菌,移植到 APC mutant 小鼠里边,成果发现,和没有移植的小鼠比,移植小鼠的肿瘤明显变大,肿瘤的成长明显变快。

讲到这儿,咱们知道,高果糖饮食对肠癌的产生和搬运都有明显的一个影响。那什么样的食物富含高果糖呢?

其实富含高果糖的食物仍是挺多的,比如说果汁、可乐、生果、葡萄干、蜜枣,还有蜂蜜等等食物都是富含高果糖的。

可是咱们也不要忧虑,高果糖饮食对健康是晦气的,可是咱们仍是能够吃一些高果糖食物的。研讨标明,每天的果糖的摄入量小于 80 克仍是安全的。

最终,谢谢《肠·道》渠道!谢谢咱们!

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