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Gut | 香港中文大学于君组揭示吸烟改变肠道菌群并促进结直肠癌(不要吸烟)

2022-07-03 10:07:00 【刘永鑫Adam】

https://gut.bmj.com/content/early/2022/04/05/gutjnl-2021-325021

吸烟是结直肠癌 (CRC) 的主要危险因素。该研究旨在调查香烟烟雾是否通过改变肠道微生物群和相关代谢物来促进结直肠癌。

2022年4月6日，香港中文大学于君团队在（IF=23）在线发表题为“Cigarette smoke promotes colorectal cancer through modulation of gut microbiota and related metabolites ”的研究论文，该研究经偶氮甲烷处理的 C57BL/6 小鼠每天 2 小时暴露于香烟烟雾或清洁空气中，持续 28 周。该研究发现与不吸烟的对照小鼠相比，暴露于香烟烟雾的小鼠肿瘤发病率和细胞增殖显著增加。在暴露于烟雾的小鼠中观察到肠道微生物菌群失调，其中细菌种类的丰度存在显著差异，包括 Eggerthella lenta 的富集和 Parabacteroides distasonis 和 Lactobacillus spp 的耗竭。代谢组学分析显示，暴露于烟雾的小鼠结肠中的胆汁酸代谢物增加，尤其是牛磺脱氧胆酸 (TDCA)。该研究发现 E. lenta 在暴露于烟雾的小鼠中与 TDCA 具有最正相关。此外，暴露于烟雾的小鼠表现出增强的致癌 MAPK/ERK信号（TDCA 的下游靶标）和肠道屏障功能受损。此外，移植了暴露于烟雾的小鼠（GF-AOMS）的粪便的无菌小鼠结肠细胞增殖增加。同样，GF-AOMS 显示肠道大肠杆菌和 TDCA 的丰度增加，激活 MAPK/ERK 通路和结肠上皮的肠道屏障受损。

总之，该研究发现香烟烟雾引起的肠道菌群失调在结直肠癌中具有促肿瘤作用。烟雾引起的肠道菌群失调会改变肠道代谢物并损害肠道屏障功能，这可能会激活结肠上皮中的致癌 MAPK/ERK 信号传导。

结直肠癌（CRC）是全球最常见的癌症之一。尽管早期CRC筛查和预防有许多策略，但预计其负担将进一步增加。有证据支持饮食、吸烟、肥胖和运动等生活方式与 CRC 之间存在关联。

吸烟会增加患肺癌的风险，大约 80% 的原发性肺癌可归因于吸烟。吸烟还会增加其他不直接接触香烟烟雾的器官患癌症的风险，例如结肠、直肠、胰腺和肾脏。研究表明，吸烟与人类的 CRC 发病率和死亡率显著相关，并且在动物模型中还观察到吸烟会增加 CRC 发展的风险。然而，吸烟促进结直肠癌发生和进展的机制尚不清楚。

在人类戒烟后观察到细菌多样性增加。报告还表明，微生物组和粘蛋白结构的改变与吸烟有关。此外，来自 CRC 患者的肠道微生物可以促进受体小鼠的结肠肿瘤发生。然而，肠道微生物群的改变是否代表吸烟和结直肠癌之间的联系仍然难以捉摸。

香烟烟雾会增加小鼠的结直肠肿瘤发生率（图源自Gut ）

该研究经偶氮甲烷处理的 C57BL/6 小鼠每天 2 小时暴露于香烟烟雾或清洁空气中，持续 28 周。该研究发现与不吸烟的对照小鼠相比，暴露于香烟烟雾的小鼠肿瘤发病率和细胞增殖显著增加。在暴露于烟雾的小鼠中观察到肠道微生物菌群失调，其中细菌种类的丰度存在显著差异，包括 Eggerthella lenta 的富集和 Parabacteroides distasonis 和 Lactobacillus spp 的耗竭。

代谢组学分析显示，暴露于烟雾的小鼠结肠中的胆汁酸代谢物增加，尤其是牛磺脱氧胆酸 (TDCA)。该研究发现 E. lenta 在暴露于烟雾的小鼠中与 TDCA 具有最正相关。此外，暴露于烟雾的小鼠表现出增强的致癌 MAPK/ERK信号（TDCA 的下游靶标）和肠道屏障功能受损。此外，移植了暴露于烟雾的小鼠（GF-AOMS）的粪便的无菌小鼠结肠细胞增殖增加。同样，GF-AOMS 显示肠道大肠杆菌和 TDCA 的丰度增加，激活 MAPK/ERK 通路和结肠上皮的肠道屏障受损。

总之，该研究发现香烟烟雾引起的肠道菌群失调在结直肠癌中具有促肿瘤作用。烟雾引起的肠道菌群失调会改变肠道代谢物并损害肠道屏障功能，这可能会激活结肠上皮中的致癌 MAPK/ERK 信号传导。

原文链接：https://gut.bmj.com/content/early/2022/04/05/gutjnl-2021-325021

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