Gastroenterology | 高脂饮食加速癌变的机制
德国学者Natasha Stephens Münch等人于2019年4月15日在《Gastroenterology》上发表题目为《High-fat Diet Accelerates Carcinogenesis in a Mouse Model of Barrett’s Esophagus via IL8 and Alterations to the Gut Microbiome》的文章。该文章研究了与肥胖相关的环境或饮食因素是否会促进小鼠体内巴雷特食管（BE）向食管腺癌（EAC）的进展。结果表明，肿瘤的发育速度与体重无关，高脂饮食（HFD）改变了食管微环境和肠道菌群，促进食管发育不良，进而诱导炎症和干细胞扩张。
文章摘要
背景及目的：巴雷特食管（BE）是食管腺癌（EAC）的前体。可能由于腹压升高和胃食道逆流症，从BE到癌症的进展与肥胖有关，尽管这种致病机制尚未得到证实。我们研究了与肥胖相关的环境或饮食因素是否有助于小鼠体内BE向EAC的进展。
方法：将Tg(ED-L2-IL1RN/IL1B)#Tcw小鼠（BE模型，也称为L2-IL1B小鼠）喂以chow（对照）或高脂饮食（HFD），或与表达人类IL8的小鼠（L2-IL1B/IL8小鼠）杂交。通过定量PCR、免疫组织化学和流式细胞术收集和分析食管组织的基因表达谱。从小鼠的BE组织中建立了类器官，并用来自瘦弱或肥胖个体的血清，或来自L2-IL1B小鼠的中性粒细胞培养。采用16S rRNA序列分析小鼠粪便，并与发育不良或BE患者的16S序列数据进行比较。在无菌条件下培养L2-IL1B小鼠。
结果：与对照组相比，喂食高脂饮食的L2-IL1B小鼠食管发育不良和肿瘤的发生速度更快；而且肿瘤的发育速度与体重无关。与对照饮食的小鼠相比，在L2-IL1B小鼠中，HFD加速食管组织发育不良与肠道菌群的改变，及中性粒细胞与自然杀伤细胞的比率增加有关。我们发现，发展为食管腺癌的BE患者与未发展为癌症的BE患者的微生物群有相似的差异。喂食高脂饮食的L2-IL1B小鼠发育不良的组织中细胞因子水平增加，以响应对CXCL1（IL8的功能性小鼠同系物，KC）的反应。肥胖患者的血清导致L2-IL1B/IL8小鼠的类器官产生IL8。与对照组相比，喂食高脂饮食的L2-IL1B小鼠的BE组织和L2-IL1B/IL8小鼠的BE组织含有更多的骨髓细胞和表达CXCR2和LGR5 mRNAs（上皮祖细胞）的细胞。与在标准条件下饲养的L2-IL1B小鼠相比，在无菌环境中饲养的L2-IL1B小鼠的BE组织祖细胞更少，发育不良更少；而将对照饮食的L2-IL1B小鼠暴露于高脂饮食的L2-IL1B小鼠粪便菌群中，可加速肿瘤的发育。
结论：在BE小鼠模型中，我们发现高脂饮食通过改变食管微环境和肠道菌群促进发育不良，从而诱导炎症和干细胞扩张，而与肥胖无关。
文中主要图片说明
图1 |高脂饮食（HFD）促进L2-IL1B小鼠食管发育不良。
图2 | HFD诱导系统免疫反应，导致明显的局部炎症微环境反应。
图3 | IL8是加速HFD小鼠食管发育不良的关键细胞因子之一。
图4 | HFD通过中性粒细胞浸润和自然杀伤细胞（NK细胞）减少诱导特异性免疫反应。
图5 |食管炎性生态位招收SCJ祖细胞。
图6 | HFD对肠道菌群的影响。
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