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《Cell》子刊:揭秘高脂饮食和结肠癌风险之间的关系
发布时间:2018/2/6 15:08:22 点击次数: 1011


导读

脂质作为营养素之一,是细胞增殖的先决条件之一,而过多的膳食脂肪与癌症风险增加有关。细胞膜组成、肠道干细胞增殖与致癌这三者之间的关系尚不明确。最近,Cell Stem Cell杂志报道磷脂和胆固醇可调节肠道干细胞重塑与肿瘤发生


结肠癌是常见的发生于结肠部位的消化道恶性肿瘤,好发于直肠与乙状结肠交界处,主要以40~50岁男性居多。脂质等细胞构建原材料的充分供应是细胞增殖的先决条件,但是饮食中过量的脂质可能会增加癌症风险。尽管已经存在这些联系,膜成分组成、小肠干细胞增殖与肿瘤发生之间的调控关系仍然不清楚。以往的研究早已披露结肠癌的发病主要与高脂饮食和低纤维素饮食有关,但背后的机制究竟如何运作却没有一个明确的说法。


胆固醇是一种类似脂肪的、蜡状有机成分,存在于人体所有细胞中,扮演着很多角色,比如参与制造维生素D、激素,帮助消化,构成细胞壁。人体可以自己合成细胞所需的胆固醇,也可以从很多动物食物中获取,比如肉类、牛奶、奶酪和鸡蛋。之前我们介绍过,胆固醇分为HLD(好胆固醇)和LDL(坏胆固醇)。之前的研究已经证实,血液胆固醇水平高与心脏疾病之间有很强的联系,还指出富含饱和脂肪酸的食物,比如奶酪、肥肉会使血液中坏胆固醇水平升高。但是胆固醇的生物性质是很复杂的,关于胆固醇在癌症中的角色以及针对胆固醇的药物是否对抗癌有疗效的话题在科学界存在争议。

虽然癌细胞中的胆固醇水平往往比健康细胞高,但是这是否是致癌的关键因素未知,直到该研究发表。新加州大学洛杉矶分校这项发表在《Cell》子刊上的研究或许能帮我们解释高胆固醇饮食如何影响结直肠癌的患病风险。

在这项研究中,研究人员发现膜磷脂重塑与胆固醇合成之间存在意想不到的联系,他们发现胆固醇本身可以作为促细胞增殖剂刺激小肠干细胞增殖。抑制磷脂重塑酶Lpcat3能够增加膜的饱和度,刺激胆固醇的生物合成,进而促进小肠干细胞增殖。对于缺失了Lpcat3的类器官和小鼠来说,通过药物抑制胆固醇合成可以使肠隐窝的过度增殖恢复正常。相反,增加细胞内胆固醇含量会刺激肠隐窝类器官的生长,饮食提供过量的胆固醇或者通过SREBP-2表达增加内源性胆固醇合成都会促进体内小肠干细胞增殖。除此之外,研究人员还发现干扰Apc min 小鼠体内Lpcat3依赖性的磷脂和胆固醇动态平衡会显著促进肿瘤形成。

通过增加小鼠的饮食,提高其肠道干细胞内的胆固醇,研究人员发现与对照组相比,肠道内胆固醇较多的小鼠干细胞拥有更强的繁殖能力。

而在另一相似的研究中,研究人员通过调节磷脂的基因(磷脂是细胞膜内脂肪的主要类型),促进细胞自行产生更多的胆固醇。其干细胞繁殖能力也同样增强了。

两项研究结果都显示,随着动物体内胆固醇水平的升高,它们的细胞分裂的速度更快,这导致它们的肠道组织扩张,肠道也随之延长。这些变化显着加快了结肠肿瘤形成的速度。

医学院的弗朗西斯和阿尔伯特·皮斯基的病理学和实验医学教授Peter Tontonoz博士说:“虽然膳食胆固醇和结肠癌之间的联系已经建立,但之前没有人解释过它背后的机制。通过这项研究,我们很兴奋地发现,胆固醇会影响肠道内干细胞的生长,从而使肿瘤形成的速度加快100倍。

加州大学洛杉矶分校的这项研究为我们指出了治疗结肠癌新药物靶点的另一分子途径,目前该研究小组正在探索这一分子途径在加速其他癌症发展方面是否也有类似的作用。

总得来说,这些结果发现了能够调节小肠干细胞增殖和肿瘤形成的一个重要的磷脂-胆固醇轴,从脂质和胆固醇动态平衡调节的角度揭示了隐藏的可能原因。

参考文献

1.Bo Wang, Xin Rong, Elisa N.D. Palladino, Jiafang Wang, Alan M. Fogelman, et al. Phospholipid Remodeling and Cholesterol Availability Regulate Intestinal Stemness and Tumorigenesis. Cell Stem Cell

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