小鼠研究表明,高纤维饮食或有助于支持识别和杀灭癌细胞的免疫细胞功能。
肠道微生物可协助免疫系统对抗癌症,一项小鼠研究提示,富含纤维的饮食可能是释放这些益处的关键。
免疫系统是人体对抗癌症的核心力量。其中CD8+杀伤性T细胞作为前线主力,负责在肿瘤中巡弋并清除癌细胞。但经过连续战斗后,这些细胞会逐渐衰竭,识别肿瘤的能力下降。因此,能有效激活这些细胞完成任务的疗法需求迫切。
在11月11日发表于《免疫》期刊的研究中,研究人员报告称简单的饮食调整可能通过影响肠道微生物组——即胃肠道中微生物群落的集合——来重振这些关键免疫细胞。
该研究由澳大利亚墨尔本大学免疫学家塞米·贝杜伊博士(Dr. Sammy Bedoui)领导,他向《大众科学》透露,团队最初并非为研究癌症而启动项目。近十年前,他们开展"探索性基础研究"时,广泛探究了CD8+ T细胞如何保护人体。部分实验使用了经基因改造缺失肠道微生物组的小鼠,团队发现移植到这些小鼠体内的T细胞几周后开始消亡,于是开始寻找微生物组释放的、能促进T细胞存活的关键因子。
2019年发表的论文中,他们锁定了这一因子。当大量膳食纤维抵达肠道后,结肠细菌会将其发酵,此过程释放包括短链脂肪酸在内的多种化学物质。贝杜伊博士与研究合著者、高级研究员安娜贝尔·巴赫姆(Annabell Bachem)证实,特定短链脂肪酸——丁酸——能恢复衰竭T细胞的活力。
"这些细胞的状态,正是我们在用免疫疗法治疗患者或小鼠时所期望看到的,"贝杜伊表示。
在先前健康无菌小鼠实验基础上,研究团队在新研究中验证了丁酸对黑色素瘤小鼠中T细胞的增强作用。他们让半数小鼠采用高纤维饮食,这显著提升了肠道微生物产生的短链脂肪酸。与低纤维饮食组相比,高纤维组小鼠保持无肿瘤状态的时间更长,肿瘤体积更小,总体癌症进展更缓慢。
在另一组实验中,研究团队培育了缺失T细胞的小鼠并执行相同方案。这些小鼠并未因高纤维饮食获得癌症改善效果,表明纤维对T细胞的特定作用才是延缓疾病进展的关键。
团队深入探究了短链脂肪酸如何改变小鼠T细胞。在高纤维饮食小鼠体内,他们发现更多专门对抗黑色素瘤的T细胞。这些细胞集中出现在肿瘤引流淋巴结——T细胞在攻击肿瘤前的集结地。
尤为重要的是,这些细胞携带的蛋白质标志物显示出强大的抗癌能力。"它们能在体内长期存留,"巴赫姆解释道,"具有高效激活潜能,并可分化成不同功能亚群。"
贝杜伊指出,该研究与先前成果的区别在于未聚焦特定细菌的医疗价值。分析显示,没有单一菌种对效果起决定性作用,而是微生物群落的协同作用。
"关键不在于存在哪些细菌,而在于它们的功能,"贝杜伊强调。
这些发现开辟了广阔的研究前景。贝杜伊与巴赫姆将推进临床研究,验证额外膳食纤维是否能帮助人类黑色素瘤患者,以及丁酸能否恢复其他T细胞的活性。
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