引言

《胃肠病学》(Gastroenterology)是美国胃肠病学会(American Gastroenterology Association，AGA)的官方杂志，是国际消化病学领域的顶级学术期刊，提供了胃肠病学基础和临床研究的最新和权威报道。首都医科大学附属北京友谊医院是国家消化系统疾病临床医学研究中心和消化健康全国重点实验室依托单位，是AGA在中国唯一官方指定授权发布《胃肠病学》杂志翻译的单位。

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第15期

高可溶性纤维饮食通过调节小鼠肠道微生物群及其代谢产物促进结直肠癌发生

通讯作者：

于君教授，香港中文大学消化疾病研究所，内科及药物治疗学系，消化疾病研究国家重点实验室，李嘉诚健康科学研究所，香港中文大学深圳研究院

王勇教授，中国人民解放军陆军军医大学基础医学院实验动物学系

背景与目的

膳食纤维主要由肠道微生物发酵，但它们在结直肠癌(Colorectal cancer，CRC)中的作用尚不明确。本研究揭示了不同纤维与小鼠结直肠肿瘤发生之间的关系。

方法

以Apcmin/+小鼠和注射偶氮甲烷(Azoxymethane, AOM)的C57BL/6小鼠作为CRC小鼠模型，分别喂食混合高纤维饮食(20%可溶性纤维和20%不可溶性纤维)、高菊粉饮食、高瓜尔胶饮食、高纤维素饮食或不同剂量菊粉的饮食。无菌小鼠用于验证实验结果。分别采用鸟枪法宏基因组测序和液相色谱-质谱法对粪便微生物群和代谢产物进行分析。

结果

混合高纤维饮食可促进AOM诱导小鼠和Apcmin/+小鼠结直肠肿瘤发生，增加了肿瘤数量和肿瘤负荷。抗生素的使用可消除混合高纤维饮食的致瘤作用，而移植混合高纤维饮食喂养小鼠的粪便可加速AOM诱导的无菌小鼠的肿瘤生长。因此，作者分别研究了可溶性和不可溶性纤维在CRC中的作用。研究结果表明，可溶性纤维菊粉或瓜尔胶，而非不溶性纤维，促进了AOM诱导小鼠和Apcmin/+小鼠的结直肠肿瘤发生。可溶性纤维诱导肠道菌群失调，单形拟杆菌富集，假长双歧杆菌减少，同时伴有粪便丁酸和血清胆汁酸增加和肌苷减少。该研究还发现菊粉剂量与结直肠肿瘤的发生呈正相关。此外，在无菌小鼠中，移植高菊粉饮食喂养的小鼠粪便增加了结肠细胞增殖和癌基因的表达。

结论

高剂量可溶性(而非不可溶性)纤维通过调节小鼠肠道微生物群及其代谢产物，以剂量依赖性方式促进结直肠肿瘤的发生。

图1. 图文摘要

研究亮点和启示

CRC的发生发展与肠道微生物群的改变密切相关。微生物群的组成容易受到多种环境因素的影响，尤其是日常食物摄入。膳食纤维作为蔬菜、水果中的主要成分之一，在维持肠道健康方面发挥着重要作用。既往研究表明，膳食纤维与CRC风险降低相关。然而最近的研究中发现，膳食纤维与结直肠或肝脏肿瘤发生之间的潜在相关性。

在本研究中，作者利用多种小鼠模型验证了不同类型和剂量的膳食纤维对CRC发展的影响。该文章首次报道了在AOM诱导小鼠和Apcmin/+ 小鼠CRC模型中，高混合膳食纤维饮食(20%可溶性纤维和20%不可溶性纤维)可促进结直肠肿瘤发生。研究还发现，使用抗生素可消除高纤维饮食的促肿瘤特征，而粪便微生物群移植可促进无菌小鼠的肿瘤生长，表明在高纤维饮食相关的结直肠肿瘤发生中，完整的肠道微生物群是必要的。另外，作者发现可溶性纤维菊粉和瓜尔胶，而非不溶性纤维，以剂量依赖性方式促进CRC的发展。

在机制上，高剂量的可溶性纤维诱导肠道菌群失调，导致益生菌假长双歧杆菌及其代谢产物肌苷耗损，并伴有粪便丁酸和血清胆汁酸的增加，共同驱动小鼠结直肠肿瘤的发生。

饮食和肠道菌群调节有望成为预防和治疗结直肠癌的有效策略。本研究提出假设，膳食中非常高的可溶性纤维摄入可能对结直肠癌高危人群有害。

译者简介

译者：李文坤

医学博士，首都医科大学附属北京友谊医院消化内科主治医师。主持首都医科大学科校自然基金等科研课题，在国际、国内学术期刊发表论文6篇。研究方向：结直肠肿瘤与外泌体研究、消化道早癌内镜与基础研究。

审核：施海韵

医学博士，首都医科大学附属北京友谊医院消化内科副主任医师，副教授，青年博导。北京医学会消化病学分会肠道疾病专业副召集人，北京医学会消化病学分会青年论坛副召集人。入选北京市优秀青年人才、北京市科技新星计划等多项人才计划。主持国家自然科学基金、首都临床特色应用研究等多项科研课题。在国际、国内学术期刊发表论文30余篇，多次在DDW、APDW等国际国内学术会议做汇报交流并获青年研究者奖。主要研究方向：炎症性肠病、结直肠肿瘤与肠道微生态。

总审核：张澍田

主任医师、教授、博士生导师，首都医科大学附属北京友谊医院院长，消化健康全国重点实验室主任，国家消化系统疾病临床医学研究中心主任，国家临床医学协同研究创新联盟秘书长，中国医院协会第三、四届副会长，中华医学会消化内镜学分会第七届主任委员，中华医学会消化病学分会第九届副主任委员，北京医学会消化内镜学分会第六届主任委员，北京医学会消化病学分会第十届主任委员，中国医师协会消化医师分会第四、五届会长，亚太消化内镜学会第六、七届委员，世界华人消化医师协会第一届会长，中华消化内镜杂志主编，中华消化杂志副主编，中华医学杂志(英文版)副主编。

首都医科大学附属北京友谊医院消化中心简介

首都医科大学附属北京友谊医院消化中心以食管、胃肠及肝胆胰腺疾病的内镜介入(微微创)诊断与治疗为特色，国内领先、国际知名。是消化健康全国重点实验室、国家消化系统疾病临床医学研究中心、国家重点临床专科、北京市消化疾病中心。由消化一、二、三科、消化内镜中心(全球20家最卓越之一)和消化实验室组成。共有医生92人、科研人员12人、科研辅助人员15人、护士94人。现有病床150张，消化内镜中心总面积5400平方米，共有46个操作台，其中ERCP6台。实验室总面积6000平方米。

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