斯坦福大学医学院的一项即将在《自然代谢》上发表的研究揭示，膳食纤维摄入量直接影响通过肠道微生物群产生的短链脂肪酸（SCFAs）来改变基因表达。该研究确定了SCFAs，特别是丙酸盐和丁酸盐，会引起表观遗传变化，从而调节细胞生长、分化和凋亡——这些因素对于癌症预防至关重要。
纤维是健康饮食的重要组成部分，但少于10%的美国人达到每日推荐摄入量。然而，斯坦福大学医学院的新研究可能为增加富含纤维的食物如豆类、坚果、十字花科蔬菜和牛油果的摄入提供一个令人信服的理由。
这项最近发表在《自然代谢》上的研究揭示了纤维消化过程中两种常见副产物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具有抗癌特性。
当我们食用纤维时，肠道微生物群会产生短链脂肪酸。这些化合物不仅是我们的能量来源，长期以来一直被认为间接影响基因功能。研究人员追踪了肠道中两种最常见的短链脂肪酸——丙酸盐和丁酸盐，如何在健康的人类细胞、经过治疗和未经治疗的人类结肠癌细胞以及小鼠肠道中改变基因表达。他们发现，在特定基因中存在直接的表观遗传变化，这些变化调节细胞增殖和分化，以及程序性细胞死亡过程——所有这些都是破坏或控制癌症基础的不受控制的细胞生长的重要因素。
“我们发现了膳食纤维与基因功能调控之间的直接联系，这种联系具有抗癌效果，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在全身循环，”斯坦福大学遗传学教授Michael Snyder博士说。“通常情况下，人们的饮食中纤维含量很低，这意味着他们的肠道微生物群无法得到适当的喂养，也无法产生足够的短链脂肪酸。这对我们的健康没有任何好处。”
鉴于年轻人中结肠癌发病率令人担忧，该研究结果还可能引发关于饮食与癌症治疗之间可能协同作用的讨论和研究。
“通过确定这些重要分子的基因靶点，我们可以了解纤维如何发挥其有益作用以及癌症期间发生了什么，”Snyder补充道。
参考文献：“短链脂肪酸代谢物丙酸盐和丁酸盐是连接饮食、代谢和基因表达的独特表观遗传调控元素”，由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和Michael P. Snyder撰写，发表于2025年1月9日，《自然代谢》。DOI: 10.1038/s42255-024-01191-9
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