微生物在我们肠道中的居住发挥着关键作用,它们通过转化我们肝脏产生的胆汁酸来分解食物,这些胆汁酸对脂肪消化至关重要。最近的研究表明,这些改性胆汁酸中的两个可以以相反的方式影响我们患结肠癌的风险。这一关联是在威斯康星大学麦迪逊分校的科学家们旨在增强我们对肠道微生物如何与我们身体互动的理解时揭示出来的。
微生物在我们肠道中的居住发挥着关键作用,它们通过转化我们肝脏产生的胆汁酸来分解食物,这些胆汁酸对脂肪消化至关重要。最近的研究表明,这些改性胆汁酸中的两个可以以相反的方式影响我们患结肠癌的风险。
最近,威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员在探索肠道微生物与我们健康之间的互动时,发现了这些胆汁酸与结肠癌风险之间的关系。
在这个关系中,一个关键的角色是被称为法尼醇X受体(FXR)的特定蛋白质,它对健康的肠道至关重要,并与胆汁酸密切相关。FXR调节肝脏中的胆汁酸的形成,并对微生物改变的各种胆汁酸有不同的反应。
“某些微生物胆汁酸增强FXR的功能,而其他则抑制它。”威斯康星大学麦迪逊分校药学院的助理教授Ting Fu解释道。Fu和她的团队之前将FXR视为针对治疗炎症性肠病和结肠炎药物开发的一个潜在靶点,这两者都增加了结肠癌的风险。
现在,由Fu领导的一组研究人员与药学院教授贾扬·蒋和医学与公共卫生学院副教授达斯丁·德明合作,已确定了两个在肠道肿瘤进展中对FXR产生相反影响的微生物胆汁酸;一个增强它的功能,另一个则抑制它。
重要的是,这些胆汁酸对FXR的影响与肿瘤生长相关,但结果颇具趣味。促进FXR功能的胆汁酸抑制癌症生长,而抑制FXR的胆汁酸则促进肿瘤发展。
这些发现与各类结肠癌小鼠模型研究以及来自结肠癌患者的类器官(微型实验室种植的人体器官复制品)一致。
首次,这项研究将这些特定的微生物胆汁酸与结直肠癌的进展或预防联系起来。研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。这项研究为探索新的癌症检测方法和治疗选择打开了道路。
“解读这些复杂过程是增强早期检测和开发结直肠癌靶向治疗的重要里程碑,”威斯康星大学药学院的博士后研究员、该研究的主要作者Xingchen Dong表示。“这项研究不仅深化了我们对肠道微生物群体与癌症之间复杂关系的理解,还有助于医药开发,从而使全球无数人受益。”
Fu强调,胆汁酸在肠道肿瘤发展中的对立作用突显了我们肠道微生物群体的复杂性。
“微生物能以这样方式改变胆汁酸,并对我们的健康产生如此显著的影响,这真是令人着迷。”她说道。“我们体内的微生物数量超过人体细胞,因此,当它们的环境发生变化,如肿瘤生长时,一些有益的微生物会尝试提供帮助。然而,这完全取决于它们的营养需求。”
这项研究得到了威斯康星大学麦迪逊分校的各种资助,包括启动资助(AAI3795,AAI3894)、UWCCC启动支持(AAI5122)以及来自威斯康星校友研究基金会和美国癌症学会等组织的其他资助。