Immunity：多吃蔬菜有益！首次揭示蔬菜中的化學(xué)分子阻止結(jié)腸癌產(chǎn)生機(jī)制

來源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2018-08-24 09:23:00【大中小】

在一項(xiàng)新的研究中，來自英國弗朗西斯克里克研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)羽衣甘藍(lán)、卷心菜和西蘭花等蔬菜產(chǎn)生的化學(xué)物可能有助于維持健康的腸道和阻止結(jié)腸癌產(chǎn)生。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年8月21日的Immunity期刊上，論文標(biāo)題為“The Environmental Sensor AHR Protects from Inflammatory Damage by Maintaining Intestinal Stem Cell Homeostasis and Barrier Integrity”。

吃富含吲哚-3-甲醇的食物的小鼠免受腸道炎癥和結(jié)腸癌
圖片來自Immunity,doi:10.1016/j.immuni.2018.07.010

這項(xiàng)研究證實(shí)吃富含吲哚-3-甲醇（indole-3-carbinol, I3C）的食物的小鼠免受腸道炎癥和結(jié)腸癌。當(dāng)我們攝入蕓苔屬（Brassica genus）植物時(shí)，I3C也會產(chǎn)生。

盡管蔬菜的健康益處已確立，但其背后的許多機(jī)制仍然是未知的。這項(xiàng)研究提供了首個具體的證據(jù)來證實(shí)飲食中的I3C如何能夠通過激活一種叫做芳烴受體（aryl hydrocarbon receptor, AhR）的蛋白來阻止結(jié)腸炎癥和癌癥產(chǎn)生。

腸道反應(yīng)

AhR充當(dāng)著一種環(huán)境傳感器的作用，將信號傳遞到腸壁中的免疫細(xì)胞和上皮細(xì)胞，從而保護(hù)我們不會對生活在腸道中的數(shù)萬億個細(xì)菌產(chǎn)生炎癥反應(yīng)。

作為論文第一作者，弗朗西斯克里克研究所的Amina Metidji博士解釋道，“我們研究了經(jīng)過基因修飾后不能在腸道中產(chǎn)生或激活A(yù)hR的小鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們很容易產(chǎn)生進(jìn)展到結(jié)腸癌的腸道炎癥。然而，當(dāng)我們給它們喂食富含I3C的飲食時(shí)，它們沒有產(chǎn)生腸道炎癥，也沒有患上結(jié)腸癌。有趣的是，當(dāng)已患上結(jié)腸癌的小鼠改用富含I3C的飲食時(shí)，它們最終也具有明顯減少的腫瘤，而且所產(chǎn)生的腫瘤也是更為良性的。”

通過研究小鼠和小鼠腸道類器官（gut organoid）---由干細(xì)胞制成的“迷你腸道（mini gut）” ，這些研究人員發(fā)現(xiàn)AhR對修復(fù)受損的上皮細(xì)胞是至關(guān)重要的。如果缺乏AhR的話，那么腸道干細(xì)胞不能分化成吸收營養(yǎng)物或產(chǎn)生保護(hù)性粘液的特化上皮細(xì)胞。相反，它們不受控制地分裂，這最終能夠?qū)е陆Y(jié)腸癌產(chǎn)生。

阻止結(jié)腸癌產(chǎn)生

論文共同通信作者、弗朗西斯克里克研究所小組負(fù)責(zé)人Brigitta Stockinger博士說，“觀察到飲食對腸道炎癥和結(jié)腸癌的深遠(yuǎn)影響是非常引人關(guān)注的。我們經(jīng)常認(rèn)為結(jié)腸癌是一種由富含脂肪和蔬菜含量較低的西方飲食促進(jìn)的疾病，而且我們的研究結(jié)果提出這種觀察結(jié)果背后的機(jī)制。許多蔬菜都會產(chǎn)生讓腸道中的AhR激活的化學(xué)物質(zhì)。我們發(fā)現(xiàn)飲食中激活A(yù)hR的化學(xué)物能夠校正由AhR刺激不足引起的缺陷。這能夠恢復(fù)腸道上皮細(xì)胞分化，提供對腸道感染的抵抗力，并阻止結(jié)腸癌產(chǎn)生。”

“這些發(fā)現(xiàn)讓人有理由感到樂觀：盡管我們不能改變增加我們患上結(jié)腸癌風(fēng)險(xiǎn)的遺傳因素，但我們很可能通過攝入含有大量蔬菜的適當(dāng)飲食來減輕這些風(fēng)險(xiǎn)。”

除了校正發(fā)生變化的AhR依賴性基因表達(dá)外，飲食中的I3C對具有正常AhR表達(dá)的未經(jīng)過基因修飾的小鼠也產(chǎn)生令人吃驚的效果。盡管接受標(biāo)準(zhǔn)食物或富含I3C的食物喂養(yǎng)的正常小鼠在這項(xiàng)研究期間沒有產(chǎn)生腫瘤，但是那些接受“純化的對照飲食（purified control diet）”喂養(yǎng)的小鼠卻產(chǎn)生腫瘤了。

“最佳”飲食？

實(shí)驗(yàn)室小鼠通常接受標(biāo)準(zhǔn)的基于谷物的“食物”（下稱標(biāo)準(zhǔn)食物）喂食，其中這種食物含有營養(yǎng)成分和配料。對飲食研究而言，它們接受“純化的對照飲食”喂養(yǎng)，這樣這些研究人員就能確切知道富含I3C的食物中存在著什么。這些食物旨在精確滿足動物的營養(yǎng)需求，同時(shí)不含過敏原、病原體或標(biāo)準(zhǔn)食物中的可變成分。

純化的對照飲食含有碳水化合物、蛋白、脂肪和纖維，同時(shí)富含維生素和礦物質(zhì)。然而，這項(xiàng)最新的研究表明，與標(biāo)準(zhǔn)食物或富含I3C的飲食相比，這種純化的對照飲食中含有更少的激活A(yù)hR的化學(xué)物質(zhì)。

論文共同通信作者、之前在弗朗西斯克里克研究所開展研究工作如今在英國倫敦帝國學(xué)院任職的Chris Schiering博士解釋道，“接受純化的對照飲食喂養(yǎng)的正常小鼠在10周內(nèi)產(chǎn)生了結(jié)腸瘤，然而接受標(biāo)準(zhǔn)食物喂養(yǎng)的小鼠沒有產(chǎn)生任何結(jié)腸瘤。這提示著即使沒有遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素，缺乏植物性物質(zhì)的飲食也會導(dǎo)致結(jié)腸癌。”

從小鼠到人類

為了跟進(jìn)這些令人吃驚的發(fā)現(xiàn)，這些研究人員如今希望在利用人體腸道活組織構(gòu)建出的類器官中開展進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，并且最終在人體中開展臨床試驗(yàn)。

Stockinger解釋道，“許多流行病學(xué)研究指出蔬菜可能預(yù)防癌癥。然而，至于哪些蔬菜是最有益的或者為何是最有益的，這方面的文獻(xiàn)是非常少的。如今，我們在小鼠身上證實(shí)了這方面的機(jī)制基礎(chǔ)，我們將在人細(xì)胞和人體中研究這些影響。當(dāng)然，多吃蔬菜肯定沒什么害處！”

英國癌癥研究中心飲食和癌癥方面的專家Tim Key教授說，“這項(xiàng)針對小鼠的研究表明不僅僅是西蘭花和卷心菜等蔬菜中含有的纖維有助于降低腸癌的風(fēng)險(xiǎn)，而且在這些蔬菜中發(fā)現(xiàn)的化學(xué)分子也有助于降低這種風(fēng)險(xiǎn)。這就更進(jìn)一步證實(shí)富含蔬菜的健康飲食是比較重要的。進(jìn)一步的研究將有助于發(fā)現(xiàn)這些蔬菜中的這些化學(xué)分子是否對人有相同的效果，不過與此同時(shí)，多吃蔬菜已有很多比較好的理由。”

文章出處：

Amina Metidji, Sara Omenetti, Stefania Crotta et al. The Environmental Sensor AHR Protects from Inflammatory Damage by Maintaining Intestinal Stem Cell Homeostasis and Barrier Integrity. Immunity, 21 August 2018, 49(2):353-362, doi:10.1016/j.immuni.2018.07.010.