一项新综述整合了多项研究证据,表明肠道微生物组(即肠道内微生物群落)与肥胖及结直肠癌存在直接关联。这一联系如今被视为核心机制,而非次要因素。
根据美国全国性调查,约40%的成年人符合肥胖标准。结直肠癌也是癌症死亡的主要原因,因此通过肠道微生物建立这些疾病的联系可能重塑预防策略。
肥胖与癌症的关联
该研究由密苏里大学医学研究员哈希姆·穆罕默德·莫西布(Hashim Muhammad Moseeb)领导。他的研究聚焦于肠道细菌变化如何影响肥胖、癌症及其他代谢性疾病。
莫西布表示:“肠道微生物组在代谢性和肿瘤性疾病中既是生物标志物,也是治疗靶点。”在此背景下,生物标志物作为追踪疾病风险的可测量信号,将肠道微生物转化为健康线索和干预杠杆。
由于肠道微生物对饮食和药物反应迅速,它们比人类基因更易改变。这使得它们成为疾病预防策略的理想焦点,而不仅限于发病后治疗。
肠道微生物如何驱动肥胖
许多肥胖成年人同时发展为代谢综合征,这是一组与心脏病相关的风险因素。综述指出,此类人群常表现出微生物多样性降低,且促进脂肪组织炎症的细菌增多。
在一项大型欧洲研究中,肠道微生物基因较少的人往往体脂更高、胰岛素抵抗更严重,并显示慢性炎症迹象。这一发现支持了微生物群落越稀疏多样,代谢风险越高的观点。
某些肠道细菌将膳食纤维分解为短链脂肪酸,这些小分子滋养结肠细胞并缓解炎症。近期研究表明,这些分子强化肠道屏障,并抑制驱动慢性炎症的免疫信号。
当微生物平衡偏向向血液泄漏炎症分子的菌种时,脂肪组织对胰岛素的敏感性下降。这种常被称为菌群失调(dysbiosis)的微生物群落失衡状态,可能解释了为何肥胖和胰岛素抵抗常同时出现。
微生物如何促进癌症
科学家还发现,某些细菌种类在结直肠肿瘤内部的丰度远高于邻近健康组织。一项早期基因组研究显示,与匹配的正常结肠组织相比,癌症样本中梭杆菌(Fusobacterium)序列显著富集。
实验室实验证实,梭杆菌可激活炎症通路、干扰DNA修复,并削弱本应攻击早期肿瘤的免疫细胞。其他微生物(包括某些大肠杆菌(Escherichia coli)菌株)产生的毒素会损伤结肠细胞DNA,并在基因组中留下持久疤痕。
由于这些微生物特征在健康和癌变组织间存在差异,可通过粪便样本进行测量。综述指出,筛查工具可将微生物标志物纳入现有结肠癌检测中,以更早识别高风险人群。
如何支持有益微生物
饮食是调节肠道微生物最有效的手段之一,部分实验展示了这些变化的速度。一项研究中,非裔美国人志愿者在两周内采用高纤维低脂饮食,而农村非洲人尝试西方菜单。高纤维饮食能提升保护性发酵产物并降低与癌症风险相关的胆汁酸,而西方菜单则产生相反效果。
这些发现强调,日常选择如增加豆类、全谷物、水果和蔬菜摄入,有助于肠道微生物产生保护结肠的化合物。富含脂肪、糖和添加剂的深加工食品往往推动微生物群落向更高炎症和能量摄取方向转变。长期而言,这种变化可能同时锁定体重增加和更利于肿瘤生长的结肠环境。
肥胖、癌症与微生物群
除饮食外,医生正测试更直接改变肠道微生物的方法,包括益生菌和粪便微生物移植(FMT)——即将经筛选的健康供体粪便转移至他人肠道以重置微生物群落。
监管机构现已批准标准化微生物疗法;2022年,美国食品药品监督管理局(FDA)首次批准粪便微生物产品,用于预防成人复发性艰难梭菌(Clostridioides difficile)感染。尽管该病症与肥胖或结直肠癌不同,但它证明活微生物产品可像其他药物一样被监管和处方,为未来代谢疾病和癌症的靶向微生物组治疗铺平道路。
公平推进微生物组研究
在美国,肥胖和结直肠癌对不同社区的影响并不均等,非裔、西班牙裔和低收入社区负担更重。仅招募少数背景人群的微生物组研究,可能设计出对其他人效果不佳的检测和治疗方案。
分子病理流行病学(Molecular Pathological Epidemiology)是解开这一复杂性的工具,该领域在大型研究中将肿瘤特征与生活方式及暴露数据关联。通过连接组织变化与个人生活方式,旨在识别推动特定癌症发展的暴露与微生物组合。
莫西布表示:“新兴的分子病理流行病学学科整合了生活方式、微生物组和生物标志物数据。”他认为此框架可将饮食、污染和药物数据转化为关于谁需要何种筛查测试的实用指导。
目前,肠道微生物组科学正从实验室和队列数据库逐步应用于医生办公室和社区诊所。若卫生机构、临床医生和社区共同努力,肠道微生物有望帮助减轻这些疾病对未来几代人的负担。
该研究发表于《肿瘤科学》(Oncoscience)。
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