“维生素D”再封神！港中大重磅研究揭秘维生素D抑制结直肠癌新机制

7月20日，香港中文大学于君等团队在《Cancer Cell》发表题为“Carnobacterium maltaromaticum boosts intestinal vitamin D production to suppress colorectal cancer in female mice”的研究论文，研究发现麦芽糖梭菌以雌激素依赖的方式定植在肠道中，并与其他微生物一起增加肠道维生素D的产生，以激活宿主VDR以抑制CRC。

https://www.cell.com/cancer-cell/fulltext/S1535-6108(23)00236-2#secsectitle0035

研究背景

最近的一项临床研究表明，双歧杆菌和乳酸杆菌降低了结直肠癌术后患者的促炎细胞因子水平。我们发现两种去除CRC的细菌，即嗜热链球菌和加利那鲁乳杆菌，分别通过分泌β-半乳糖苷酶和吲哚-3-乳酸来阻止小鼠肠道肿瘤发生。此外，益生菌分泌的肿瘤抑制代谢物可以发挥直接的抗癌作用。为了开发益生菌作为CRC预防的策略，识别其他CRC消耗细菌至关重要。

与女性相比，男性的结直肠癌风险更高。在这方面，肠道微生物群的性别特异性差异可能是人类疾病中观察到的性别差异的基础。然而，性二态肠道微生物群如何影响CRC的发展仍然知之甚少。值得注意的是，性激素对肠道微生物群的影响和对同一微生物群落的性别特异性反应都有报道。人体研究还报告了男性肠道微生物群的变异性更大，性别特异性微生物相互作用对慢性疲劳综合征的症状表现有很强的影响。因此，肠道组织直接暴露于肠道微生物需要在设计基于益生菌的干预措施时考虑肠道微生物群的性别特异性差异。

研究进展

为了研究麦芽糖梭菌是否可以以性别特异性方式发挥抗CRC作用，每天用含有1×108个菌落形成单位（CFU）的麦芽糖梭菌（菌株ATTC B270，除非另有说明）口服200μL细菌悬浮液（种系突变肠肿瘤发生模型）。使用相同体积的脑心脏输注（BHI）或相同数量的大肠杆菌（菌株MG1655）作为对照，并在与麦芽糖梭菌相同的方案下给予小鼠12周（图1A和1D）。与BHI或大肠杆菌给药相比，我们在结肠镜检查下观察到麦芽糖梭菌治疗的雌性小鼠而不是雄性小鼠的肿瘤大小在视觉上减小（图1B和1E）。

处死后，研究人员仅在雌性麦芽糖C. maltaromaticum处理的Apcmin / +小鼠中观察到结肠和小肠中肿瘤数量和肿瘤负荷的显著降低，而在雄性小鼠中未观察到（图1C和1F）。我们在致癌物诱导的CRC模型中验证了麦芽糖梭菌抗CRC作用的性别特异性，其中C57BL / 6雌性和雄性小鼠每周注射一次致癌物嘧啶甲烷（AOM; 10 mg / kg），持续6周，然后口服麦芽糖梭菌，大肠杆菌或BHI。我们观察到麦芽糖梭菌一致的女性特异性肿瘤抑制作用（图1G-1L）。这些发现表明，麦芽糖梭菌可以以女性特异性的方式抑制肠道肿瘤发生。

麦芽糖梭菌以性别特异性方式防止两种CRC小鼠模型中的肠道肿瘤发生

研究意义

总之，我们的研究发现麦芽肉杆菌在女性结直肠癌（CRC）患者中特异性消耗。麦芽糖梭菌的施用以女性特异性方式减少两种小鼠CRC模型中的肠道肿瘤形成。雌激素通过增加与该细菌的DD-CPase结合的SLC3A2的结肠表达来增加麦芽糖梭菌的附着和定植。代谢组学和转录组学分析揭示了维生素 D 相关代谢物的肠道丰度增加和麦芽糖管饲小鼠中维生素 D 受体 （VDR） 信号传导的粘膜活化，以肠道微生物组和 VDR 依赖性方式。体外发酵系统确认麦芽糖梭菌与粪杆菌的代谢交叉喂养，将麦芽糖梭菌产生的7-脱氢胆固醇转化为维生素D，以激活宿主VDR信号传导。

综上所述，麦芽糖梭菌可用作基于益生菌的预防女性CRC预防药物。这项研究强调了微生物群中性别特异性差异在开发益生菌疗法中的重要性。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://www.cell.com/cancer-cell/fulltext/S1535-6108(23)00236-2#secsectitle0035

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。