肠道微生物与致癌物的互动:潜在的癌症风险预测工具

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肠道内有超过10万亿个微生物,它们在人体的消化、免疫等方面发挥着关键作用。最近,EMBL研究人员和克罗地亚斯普利特大学的合作者进行了一项研究,揭示了肠道微生物对致癌物反应及癌症形成的潜在影响。这项研究结果或许能够为预测和预防癌症提供新的方向。
肠道微生物与致癌物的关系
致癌物是一类能够使普通细胞转变为癌细胞的化学物质,它们存在于许多环境中,如烟草烟雾中的亚硝胺BBN。研究人员发现,当小鼠接触到BBN时,几乎100%会患上恶性膀胱癌。因此,BBN常被用作研究致癌物诱发癌症的实验模型。
克罗地亚斯普利特大学的Janoš Terzić实验室在研究这个模型时,发现了一个有趣的现象:如果给小鼠喂食能够杀死99.9%肠道细菌的抗生素,同时让它们接触BBN,那么小鼠形成肿瘤的几率会显著降低。接触BBN的小鼠中,90%会患上膀胱肿瘤,而接受抗生素治疗的小鼠中,只有10%会患上膀胱肿瘤。这一发现让研究人员猜测,肠道细菌可能在调节体内BBN的处理方式中起到了重要作用。
跨学科合作与研究发现
在一次学术会议上,Terzić与EMBL团队负责人Michael Zimmermann会面,双方决定结合各自的专业知识,探索肠道细菌是否以及如何影响小鼠对致癌物的反应方式。通过多种微生物学和分子生物学方法,研究人员发现,小鼠肠道中的细菌可以将BBN转化为BCPN。BCPN是一种与BBN类似的亚硝胺化合物,但它集中在膀胱中并以微生物组依赖的方式引发肿瘤形成。
研究人员进一步研究了500多种分离和培养的细菌,确定了12种能够将BBN转化为BCPN的细菌种类。这些细菌大多与皮肤有关,推测可能通过动物的梳理过程从皮肤暂时转移到肠道。接着,科学家使用人类粪便样本证明,人类肠道细菌也能将BBN转化为BCPN。将人类粪便移植到没有自身肠道微生物组的小鼠肠道中,这些小鼠也能将BBN转化为BCPN。
个体差异与癌症风险预测
研究发现,人类肠道微生物组代谢BBN的能力以及参与生物转化的细菌种类存在很大个体差异。这意味着,一个人的肠道微生物组可能代表了其对化学诱发致癌物质的反应倾向,进而能够预测个人的癌症风险。研究人员认为,这为进一步研究奠定了基础,以了解肠道微生物组是否可以作为预测和预防癌症的工具。
Terzić指出,个体间微生物群的差异可以解释为什么有些人在接触致癌物质后不会患癌,而其他人则会患癌。这一发现可能有助于开发个性化的癌症预防策略,通过调节肠道微生物组来降低致癌物的影响。
抗生素预防癌症的局限性
尽管抗生素在实验中显示出抑制肿瘤形成的效果,但研究人员强调,抗生素并不能普遍用于预防癌症。Zimmermann指出,癌症是一种多因素疾病,很少只有一个原因。因此,更多的研究需要进行,以了解微生物群如何影响不同类型致癌物的代谢。
总体来说,这项研究揭示了肠道微生物在调节致癌物处理方式中的重要作用,并为癌症风险预测和预防提供了新的思路。通过深入研究肠道微生物组与致癌物之间的复杂关系,科学家们有望开发出更有效的癌症预防和治疗策略,从而造福更多人群。
2025-04-16
2025-04-16
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