一項由中山大學(xué)的研究團(tuán)隊完成并在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上發(fā)表的研究，“A high-fat diet promotes cancer progression by inducing gut microbiota–mediated leucine production and PMN-MDSC differentiation”，揭示了高脂飲食（HFD）通過破壞腸道微生物群落平衡促進(jìn)癌癥進(jìn)展的機(jī)制。該研究由中山大學(xué)附屬第二醫(yī)院的陳潔雯博士和生命科學(xué)學(xué)院的劉希元博士共同擔(dān)任第一作者，通訊(http://www.weberwork.com/sell/l_25/)作者包括陸勇軍教授、胡海教授和宋爾衛(wèi)院士。

 

研究發(fā)現(xiàn)，高脂飲食和肥胖與乳腺癌女性患者的不良預(yù)后及晚期臨床病理狀態(tài)有關(guān)。通過對5031例患者的分析，研究人員觀察到肥胖及相關(guān)的腸道菌群變化與乳腺癌的進(jìn)展存在關(guān)聯(lián)。為進(jìn)一步探究HFD相關(guān)腸道菌群在癌癥進(jìn)展中的作用，研究團(tuán)隊進(jìn)行了高脂飲食條件下荷瘤小鼠的糞菌移植實驗。

 

實驗結(jié)果表明，失衡的HFD腸道菌群提高了血清中支鏈氨基酸（BCAA），特別是亮氨酸的水平。亮氨酸通過激活骨髓中髓系祖細(xì)胞的mTORC1信號通路，誘導(dǎo)多形核髓源性抑制細(xì)胞（PMN-MDSCs）的分化，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)展。此外，研究還發(fā)現(xiàn)脫硫弧菌屬細(xì)菌（Desulfovibrio）在超重/肥胖患者的糞便中富集，并與腫瘤生長、糞便亮氨酸水平及PMN-MDSCs數(shù)量呈正相關(guān)。無菌動物實驗進(jìn)一步證實了這一發(fā)現(xiàn)，表明脫硫弧菌在癌癥進(jìn)展中起到了關(guān)鍵作用。

 

研究還揭示了HFD菌群誘導(dǎo)的外周血亮氨酸水平升高與女性乳腺癌患者腫瘤中PMN-MDSCs的浸潤程度及較差的臨床預(yù)后有關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)提示了一個“腸道-骨髓-腫瘤”軸的存在，該軸參與了HFD介導(dǎo)的癌癥發(fā)展過程。

 

該研究不僅加深了對HFD如何通過腸道菌群影響癌癥進(jìn)展的理解，還為通過靶向調(diào)控腸道菌群-宿主共代謝物來干預(yù)癌癥進(jìn)展提供了新的策略。這可能為未來的癌癥治療開辟新的路徑，特別是在那些因高脂飲食而導(dǎo)致的癌癥患者中。