精选
斯坦福研究揭示膳食纤维隐藏的抗癌超能力
诸平
据美国斯坦福大学医学院（Stanford University, School of Medicine, Stanford, CA, USA）2025年1月15日提供的消息，该院研究揭示了纤维隐藏的抗癌超能力（Stanford Study Reveals Fiber’s Hidden Anti-Cancer Superpowers）。
斯坦福大学的研究人员发现，纤维消化产生的化合物可以直接改变基因功能，有可能预防癌症。
膳食纤维是健康饮食的重要组成部分，但是只有不到10%的美国人摄入了推荐的每日摄入量。然而，斯坦福大学医学院的一项新研究可能为增加豆类（beans）、坚果（nuts）、十字花科蔬菜(cruciferous vegetables)和鳄梨(avocados)等富含纤维的食物的摄入提供了一个令人信服的理由。相关研究结果于2025年1月9日已经在《自然代谢》（Nature Metabolism）杂志网站发表——Michael Nshanian, Joshua J. Gruber, Benjamin S. Geller, Faye Chleilat, Samuel M. Lancaster, Shannon M. White, Ludmila Alexandrova, Jeannie M. Camarillo, Neil L. Kelleher, Yingming Zhao, Michael P. Snyder. Short-chain fatty acid metabolites propionate and butyrate are unique epigenetic regulatory elements linking diet, metabolism and gene expression. Nature Metabolism, 9 January 2025. DOI: 10.1038/s42255-024-01191-9. https://doi.org/10.1038/s42255-024-01191-9
参与此项研究的除了来自斯坦福大学医学院的研究人员之外，还有来自美国斯坦福大学文森特·科茨基金会质谱实验室（Vincent Coates Foundation Mass Spectrometry Laboratory, Stanford University, Stanford, CA, USA）以及美国西北大学（Northwestern University, Evanston, IL, USA）、美国芝加哥大学（University of Chicago, Chicago, IL, USA）的研究人员。
发表在《自然代谢》（Nature Metabolism）杂志上的这项研究，揭示了纤维消化过程中产生的两种常见副产品的直接表观遗传效应。值得注意的是，其中一些基因表达的变化表现出抗癌特性。
当我们吃纤维时，肠道微生物群会产生短链脂肪酸。这些化合物不仅仅是我们的能量来源：长期以来，人们一直怀疑它们会间接影响基因功能。研究人员追踪了我们肠道中最常见的两种短链脂肪酸：丙酸酯（propionate）和丁酸酯（butyrate），它们是如何改变健康人类细胞、治疗过和未治疗过的人类结肠癌细胞以及小鼠肠道中的基因表达的。他们发现调节细胞增殖和分化的特定基因发生了直接的表观遗传变化（epigenetic changes），以及细胞凋亡或细胞预编程死亡过程，所有这些对于破坏或控制导致癌症的不受控制的细胞生长都很重要。
纤维与癌症预防之间的直接联系（A Direct Link Between Fiber and Cancer Prevention）
斯坦福大学医学博士、FACS遗传学教授迈克尔·斯奈德（Michael Snyder）博士说：“我们发现在食用纤维和调节具有抗癌作用的基因功能之间存在直接联系，我们认为这可能是一个全球性的机制，因为纤维消化产生的短链脂肪酸可以传遍全身。通常情况下，人们的饮食中纤维含量很低，这意味着他们的微生物群没有得到适当的喂养，不能产生应有的短链脂肪酸。这对我们的健康没有任何好处。”
考虑到年轻人中结肠癌的发病率令人担忧（worrying rates of colon cancer in younger adults），这项研究结果也可能引发有关饮食和癌症治疗可能产生的协同效应的讨论和研究。
“通过确定这些重要分子的基因目标，我们可以了解纤维是如何发挥其有益作用的，以及癌症期间出现的问题，”迈克尔·斯奈德补充说。
本研究得到了美国国立卫生研究院{National Institutes of Health (NIH) grants S10OD025212 and 1S10OD021763); K08CA245024/U.S. Department of Health & Human Services | NIH | NCI | Division of Cancer Epidemiology and Genetics, National Cancer Institute (National Cancer Institute Division of Cancer Epidemiology and Genetics); 3UM1HG009442-04S1/U.S. Department of Health & Human Services | NIH | National Human Genome Research Institute (NHGRI); NIH Shared Instrumentation Grant S10OD026962}的支持或资助。
上述介绍，仅供参考。欲了解更多信息，敬请注意浏览原文或者相关报道。
How Gut Bacteria and Fiber Team Up Against Cancer
How High-Fiber Foods can Improve Mental Health
The short-chain fatty acids (SCFAs) propionate and butyrate have beneficial health effects, are produced in large amounts by microbial metabolism and have been identified as unique acyl lysine histone marks. To better understand the function of these modifications, we used chromatin immunoprecipitation followed by sequencing to map the genome-wide location of four short-chain acyl histone marks, H3K18pr, H3K18bu, H4K12pr and H4K12bu, in treated and untreated colorectal cancer (CRC) and normal cells as well as in mouse intestines in vivo. We correlate these marks with open chromatin regions and gene expression to access the function of the target regions. Our data demonstrate that propionate and butyrate bind and act as promoters of genes involved in growth, differentiation and ion transport. We propose a mechanism involving direct modification of specific genomic regions by SCFAs resulting in increased chromatin accessibility and, in the case of butyrate, opposing effects on the proliferation of normal versus CRC cells.
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自诸平科学网博客。
链接地址：https://wap.sciencenet.cn/blog-212210-1469128.html?mobile=1
收藏
