脂肪摄入与乳腺癌患者预后：肠道微生物的角色揭秘
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在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上，中山大学的宋尔卫、陆勇军和胡海等人发表了一项研究，题为“高脂饮食通过诱导肠道微生物介导的亮氨酸产生和PMN-MDSC分化促进了癌症进展”。
这项研究表明，与高脂饮食有关的肠道细菌释放大量的亮氨酸，激活骨髓干细胞中的mTORC1信号通路，导致多形核骨髓抑制细胞(PMN-MDSC)的产生，从而促进癌症的发展。在高脂饮食诱导的肿瘤生成过程中，形成了一个“肠道-骨髓-肿瘤”轴。
另外，脱硫弧菌在肥胖患者的粪便中聚集，与肿瘤生长、粪便亮氨酸、PMN-MDSC水平呈正相关，暗示脱硫弧菌属为促进癌症进展的关键组成部分。
临床资料进一步确认了这一点，显示高脂饮食引发的肠道微生物群使外周血中的亮氨酸水平升高，与女性乳腺癌患者肿瘤内大量PMN-MDSC浸润及不良临床预后相关。
在这个研究中，科研人员首先检查了5031位患有乳腺癌的个人数据。结果显示，与体重指数大于24的患者相比，体重指数小于等于24的患者具有更长的总体生存期和无病生存期。
在接受乳腺癌化疗的患者中，体重指数超过24与较短的总生存期紧密相关。这暗示肥胖可能会促进肿瘤发展，减缓化疗疗效，最终导致预后不佳。
通过对61例乳腺癌患者进行肠道菌群分析发现，与体重指数≤24的患者相比，体重指数>24的患者的粪便中富含脱硫弧菌属和红螺旋菌。相反，Feacalimonas、Solobacterium和Gemella属的丰度显著减少。
另外，观察到脱硫弧菌在患者中的数量与肿瘤的大小和生长速度呈正相关，这说明肠道菌群的变化在促发肥胖相关癌症的发展中扮演着重要角色。
随后，研究人员建立了乳腺癌小鼠模型，包括正常饮食组（NFD），高脂饮食组（HFD），正常饮食粪便微生物移植组（NDFMT），以及高脂饮食粪便微生物移植组（HDFMT），研究了肥胖相关肠道菌群在乳腺癌发展中的作用。
研究结果显示，与非偏食组及非偏食膳食组相比，高脂膳食组和高脂膳食膳食组均明显加速了小鼠乳腺肿瘤的发展，暗示肿瘤增长速度受肥胖和高脂饮食引起的肠道菌群变化影响。
在研究中，使用抗生素喂养摄入高脂饮食的小鼠，以清除肠道菌群后，研究人员观察到抗生素喂养可以减缓高脂饮食对肿瘤生长的促进作用。同时，对施行了抗生素喂养和横向粪菌移植(HDFMT)的小鼠，也发现肿瘤生长变得减缓。
另外，研究人员还研究了黑色素瘤小鼠模型，发现与乳腺癌小鼠模型得出的结论一致。这些研究结果表明，高脂饮食可能通过肠道菌群失调的方式促进肿瘤的发展。
进一步研究发现，摄入高脂饮食会导致肠道菌群释放大量亮氨酸，导致血清亮氨酸水平升高，激活骨髓祖细胞中的mTORC1信号通路，从而促进多形核骨髓源性抑制细胞(PMN-MDSC)的分化，为癌症的发展提供了条件。
研究人员通过对小鼠进行亮氨酸灌胃实验发现，这显著促进了乳腺肿瘤的发展，提高了肿瘤的浸润程度，同时增加了PMN-MDSC的循环水平。在黑色素瘤的小鼠模型中也观察到了类似的结果。
研究人员还发现，脱硫弧菌在肥胖人士的粪便中富集，且与肿瘤生长、粪便中亮氨酸含量、PMN-MDSC水平正相关。这显示脱硫弧菌属可能是促进癌症发展的重要组成部分。
最后，研究人员对181例乳腺癌患者资料进行了分析，结果显示乳腺癌患者的血清亮氨酸与BMI以及肿瘤的生长速度呈正相关。值得一提的是，与患有良性肿瘤者相比，乳腺癌患者的血清亮氨酸水平明显较高。血清亮氨酸水平较低与更长的无病存活期以及较低的复发风险相关联。
综合以上所述，研究结果显示，摄入高脂食物导致肠道微生物释放大量亮氨酸，从而激活骨髓祖细胞中的mTORC1信号通路，诱导PMN-MDSC分化，最终通过肠道-骨髓-肿瘤轴加速乳腺癌恶化。
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