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干酪乳杆菌通过脂联素升高的不同信号通路抑制小鼠肠道肿瘤发生
发布:佚名 发布时间:2021年12月24日 来源:科拓生物微信公众号 人气值:
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研究背景

结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤,严重威胁着人类健康。随着生活水平的提高,人们的膳食结构、生活方式与过去有着显著区别。在我国,能量摄入过多、膳食纤维摄入过少等问题日益严重以及肥胖病发病率逐年增加,导致结肠癌发病率和死亡率呈逐年增高趋势。因此,深入研究结肠癌发病机制,寻找科学合理的干预方式是目前医学界亟待解决的问题。

近年来,越来越多的研究显示,肠道菌群在结肠癌发生、发展过程中起重要作用。在正常状态下,肠道菌群保持稳态,在促进营养物质消化吸收、维持肠道正常生理功能、调节机体免疫等众多生命活动中发挥重要作用。当机体内、外环境发生改变时,肠道菌群稳态遭到破坏,引发肠道菌群失调,诱发多种疾病,其中包括结肠癌。已有研究表明,通过益生菌改善肠道菌群失调,可降低结肠癌发病率、延缓疾病进展。

实验设计与结果

干酪乳杆菌通过脂联素升高的不同信号通路抑制小鼠肠道肿瘤发生

1、实验设计

采用AOM(azoxymethane,氧化偶氮甲烷,12mg/kg BW,腹腔注射)/DSS(dextran sulphate sodium,硫酸葡聚糖钠,2.5%饮水)炎症性肠癌小鼠模型:AOM是肠道特异性致癌剂,可以诱导肠道上皮细胞的异常增殖和突变,DSS是促炎剂,多个DSS致炎循环可以促进肠癌的发生。

动物实验分为正常对照组(NC),结肠癌模型组(CC)和益生菌 L. casei Zhang组(ZA),益生菌从AOM注射3天后开始干预直到实验结束。

干酪乳杆菌选用内蒙古农业大学“乳品生物技术与工程”教育部重点实验室乳酸菌菌种资源库Lactobacillus casei Zhang(LCZ)。

 

2.实验结果

干酪乳杆菌通过脂联素升高的不同信号通路抑制小鼠肠道肿瘤发生

益生菌LCZ干预可以降低AOM/DSS肠癌小鼠的肠道肿瘤数量。

益生菌LCZ干预可以延缓肿瘤的增大。

干酪乳杆菌通过脂联素升高的不同信号通路抑制小鼠肠道肿瘤发生

益生菌LCZ干预显著增加了血清脂联素水平,血清脂联素被认为是具有抑癌作用的生物标记物。

益生菌LCZ干预显著增加了血清骨钙素水平,血清骨钙素被认为是抵抗慢性炎症的潜在生物标记物。

干酪乳杆菌通过脂联素升高的不同信号通路抑制小鼠肠道肿瘤发生

益生菌LCZ摄入显著减少了肠道上皮的异常增殖,降低了肠道肿瘤病理学分数,并延缓肿瘤的形成和癌瘤的严重程度。

干酪乳杆菌通过脂联素升高的不同信号通路抑制小鼠肠道肿瘤发生

正常组与模型组相比,Helicobacter apodemus (高山姬鼠螺杆菌), Helicobacter mesocricetorum (仓鼠螺杆菌),Ruminococcus lactaris (瘤胃球菌) 和 Adlercreutzia equolifaciens显著降低,可能是结肠癌的潜在致病菌;而在健康组丰度较高的 Oscillibacter valericigenes (颤杆菌)和 Bacteroides rodentium (啮齿类拟杆菌)可能是抑制结肠癌发生发展的潜在益生菌。

干酪乳杆菌通过脂联素升高的不同信号通路抑制小鼠肠道肿瘤发生

益生菌LCZ干预能够降低癌症风险细菌Helicobacter和Dorea的丰度 (p<0.05);益生菌干预增加了乳杆菌属细菌的数量,拟杆菌门中Allprevotella和Odoribacter数量,这些菌种功能未知;以往研究表明O. valericigenes在健康人中比在IBD人群中丰富度高。

干酪乳杆菌通过脂联素升高的不同信号通路抑制小鼠肠道肿瘤发生

结肠癌小鼠短链脂肪酸水平乙酸、丁酸显著降低;益生菌LCZ干预显著增加了盲肠丁酸的含量;短链脂肪酸的增加可以降低肠道炎症水平,而且具有累加效应。

LCZ调节菌群后直接影响了肠道丁酸的产生,丁酸进而激活了TGF-β/CLIC4信号通路,还影响了氯离子的浓度,激活了CLCN3/NF-κB通路,这两个均可以产生抗炎作用,此外还影响了肠道紧密连接蛋白Claudin 15的表达,保持了肠上皮黏膜的完整性,减少了肠道细胞的异常增殖,这些都是预防结肠癌作用的分子机制。

 

文章信息

Zhang Y, Ma C, Zhao J, et al. Lactobacillus casei Zhang and vitamin K2 prevent intestinal tumorigenesis in mice via adiponectin-elevated different signaling pathways[J]. Oncotarget, 2017, 8(15):24719.

干酪乳杆菌通过脂联素升高的不同信号通路抑制小鼠肠道肿瘤发生

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