某些肠道细菌在挪威等国家比其他国家更常见，同时这些国家的膀胱癌、肠癌和前列腺癌发病率也更高。根据一项新研究，这些发现可能导致预防这些类型癌症的新机会。
此前的研究表明，某些细菌为了在肠道内占据主导地位而产生的毒素会损害健康细胞，增加患肠癌的风险。在这项新研究中，科学家们调查了膀胱癌、结肠癌、直肠癌和前列腺癌的发病率，并将其与相关国家中两种产毒大肠杆菌的流行情况进行了比较。大肠杆菌是全球最常见的尿路感染和血液感染细菌。挪威的膀胱癌和结直肠癌发病率高于许多其他国家。
“在研究过程中，我们还发现这两种大肠杆菌在挪威的流行率较高。当我们对比来自多个国家的相同数据时，发现了一个明显的模式：这些大肠杆菌在人群中传播得越少，这些类型癌症的发病率就越低，反之亦然。”奥斯陆大学基础医学研究所生物统计学系教授Jukka Corander解释道，他是这项最近发表在《柳叶刀微生物》上的研究的负责人。
可能破坏细胞DNA
近年来，国际上对这些细菌产生的毒素（称为colibactin）与多种癌症之间的联系进行了大量研究。这些研究是在开创性的研究之后进行的，这些研究表明colibactin会损害肠道细胞的DNA，科学家们通过制造肠道器官模型发现，产毒大肠杆菌会导致模型中的癌症。
在这项新研究中，研究团队使用了一种由研究员Tommi Mäklin与Corander合作开发的新分析方法。科学家们发现，某种亚型的大肠杆菌在几个世纪前就与这些有害的colibactin产生基因建立了稳定的关系。这些大肠杆菌开始使用这种毒素来消除竞争对手并在人体肠道中占据主导地位。但这种发展在全球各地并不均匀。
“我们拥有来自四个大陆的50,000个大肠杆菌样本的遗传材料数据。当我们研究这些数据时，发现产生毒素的能力非常有限，主要存在于两种特定的大肠杆菌基因型中。这两种基因型在挪威频繁出现，也是导致我国血液感染的主要基因型。相比之下，这些细菌基因型在巴基斯坦和孟加拉国等国家很少见。”Corander说。
参与这项研究的科学家因此提出了多个假设，探讨哪些生态条件驱使这些不受欢迎的细菌家族远离某些人群。
科学家希望研究开发疫苗或有益微生物的可能性
Corander认为，如果科学家能够成功开发出针对产生colibactin的有害大肠杆菌的疫苗或某种形式的益生菌，这将带来显著的公共卫生效益。益生菌是活的微生物，适量摄入可以对宿主健康产生积极影响，通过改变肠道微生物组。
“如果我们能开发出帮助身体对抗这两种大肠杆菌的疫苗，我们希望可以大幅减少感染的发病率，减少抗生素的使用。而且最重要的是，我们可能可以降低患膀胱癌、结肠癌和直肠癌的风险，或许还能降低一些前列腺癌的风险。”他说。
这项研究是由惠康桑格研究所和赫尔辛基大学的科学家合作进行的。
来源：挪威奥斯陆大学医学院
期刊参考：Mäklin, T., et al. (2024). 地理变异与结直肠癌和尿路癌发病率相关：人群暴露于产colibactin的大肠杆菌。《柳叶刀微生物》。doi.org/10.1016/j.lanmic.2024.101015.
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