多伦多大学的研究人员发现，低碳水化合物饮食会加剧某些肠道微生物对DNA的损伤效应，从而增加结直肠癌的风险。
这项发表在《自然·微生物学》上的研究，探讨了三种不同饮食——正常饮食、低碳水化合物饮食和西方风格饮食（高脂肪和高糖）——如何与特定肠道细菌相互作用，影响小鼠结直肠癌的发展。
研究结果表明，一种特定的大肠杆菌菌株与低碳水化合物和可溶性纤维低的饮食结合时，会促进结肠中息肉的生长，这是癌症的潜在前兆。
“结直肠癌一直被认为是由多种因素引起的，包括饮食、肠道微生物群、环境和遗传，”多伦多大学Temerty医学院免疫学教授Alberto Martin说。“我们的问题是，饮食是否会影响特定细菌引起癌症的能力？”
低碳水饮食如何增加癌症风险
为了回答这个问题，由博士后研究员Bhupesh Thakur领导的研究人员检查了被三种先前与结直肠癌相关的细菌定植的小鼠，并分别喂食正常饮食、低碳水化合物饮食或西方风格饮食。
只有低碳水化合物饮食与产生DNA损伤化合物colibactin的大肠杆菌菌株结合时，才会导致结直肠癌的发生。
研究人员发现，缺乏纤维的饮食增加了肠道炎症，并改变了通常居住在那里的微生物群落，创造了一个使产生colibactin的大肠杆菌能够繁衍的环境。
他们还发现，喂食低碳水化合物饮食的小鼠的黏液层变薄，这层黏液将肠道微生物与结肠上皮细胞隔开。黏液层作为保护屏障，防止肠道细菌接触下方的细胞。随着屏障的减弱，更多的colibactin能够到达结肠细胞，造成基因损伤并驱动肿瘤生长。这些效果在具有错配修复途径突变的小鼠中尤为明显，这些突变阻碍了它们修复受损DNA的能力。
虽然Thakur和Martin都强调需要在人类中确认这些发现，但他们也对他们的研究可以在预防癌症方面的多种应用感到兴奋。
DNA错配修复缺陷在结直肠癌中非常常见，而结直肠癌是加拿大第四大最常见的癌症。据估计，这些肿瘤中有15%具有错配修复基因突变。这些基因突变也是林奇综合征的基础，这是一种显著增加个人患某些癌症（包括结直肠癌）风险的遗传疾病。
“我们能否识别出哪些林奇综合征患者携带这些产生colibactin的微生物？”Martin问道。他指出，对于这些人来说，避免低碳水化合物饮食或使用特定抗生素治疗以消除产生colibactin的细菌可能会降低他们患结直肠癌的风险。
益生菌和饮食调整
Martin指出，一种常见的益生菌——Nissle大肠杆菌菌株也产生colibactin。他的实验室正在进行的工作正在探索长期使用这种益生菌是否对林奇综合征患者或低碳水化合物饮食者安全。
Thakur对他们的研究中一个有趣的结果感到兴奋，即在低碳水化合物饮食中添加可溶性纤维会导致致癌大肠杆菌数量减少、DNA损伤减少和肿瘤减少。
“我们在饮食中补充了纤维，发现它减少了低碳水化合物饮食的影响，”他说。“我们现在正试图找出哪种纤维来源更有益，哪种不太有益。”
为此，Thakur和Martin与阿尔伯塔大学的研究员Heather Armstrong合作，测试可溶性纤维菊粉是否可以减少产生colibactin的大肠杆菌并改善高危个体（如患有炎症性肠病的人）的肠道健康。
“我们的研究突出了长期使用低碳水化合物、低纤维饮食的潜在危险，这是一种常见的减肥饮食，”Martin说。
“还需要更多的工作，但我们希望至少能提高人们的意识。”
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