研究显示新的高脂肪饮食和结肠癌之间的联系
几十年来,医生和营养师敦促人们限制高脂肪食物的摄入,因不良健康状况的链接和一些主要的死亡原因在美国,如糖尿病、心脏病和癌症。
据疾病控制和预防中心,高饱和脂肪酸的膳食成分如红肉被认为是风险因素对结肠癌症。饮食被认为强烈影响结直肠癌的风险,以及饮食习惯的改变可能会减少70%的癌症负担。
其他已知的流行病学危险因素是家族史,炎症性肠病,吸烟和2型糖尿病。
但所有的危险因素,提高结肠癌的风险,饮食是一个环境因素和生活方式可能是最容易control-simply通过改变人们的行为和饮食习惯我们知道确切的联系。
“流行病学的证据强有力的肥胖和肿瘤风险增加之间的联系,”说,生命科学学院的助理教授Miyeko法力。“在小肠,干细胞可能是癌症的细胞来源。所以,这种联系是什么?好,饮食是提要肥胖和结肠直肠癌的循环。”
现在,一项新的ASU法力和她的团队领导的研究已经显示出比以往更加详细的高脂肪饮食如何触发的分子级联事件导致肠道和结肠癌。该研究发表在《华尔街日报》细胞的报道。
故事从隐窝
食物被分解,使肠道,他们与肠道干细胞(ISC),以及肠道的内表面。这些isc驻留在一系列定期折叠山谷的肠道,称为隐窝。
isc的网关被认为是适应时坐标肠道肿瘤形成高脂肪饮食,提高患癌症的风险。在isc高脂肪的传感器分子感和高脂肪饮食水平细胞反应。
“我们可能需要跟进机制,为干细胞来适应高脂肪饮食——这就是我们遇到PPARs,”法力说。这些过氧物酶体proliferator-activated受体(或PPARs)引发细胞程序,提高患癌症的风险,但确切的机制尚不清楚,因为有多种类型的PPARs,梳理他们的角色和复杂性。
“有一个家庭3 PPARs,命名为δ,α和γ。起初,我以为PPARδ是参与,但为了看看这个基因是负责表型,你必须删除它。”
法力的团队能够探索和揭示个人的角色PPAR三角洲和α使用小鼠模型控制细胞的活动。在她的团队的研究中,老鼠接受了长期高脂肪或正常饮食,每个PPAR的活动是仔细监控研究对癌症风险的影响。
在基因敲除研究中,他们首先把PPAR三角洲基因。
“但是当我们删除它从小肠,我们还观察到表型。所以,我们想知道,也许另一个PPAR补偿,这就是我们想PPARα。这些(PPAR三角洲和PPARα)似乎要求高脂肪饮食在干细胞表型。”
这是令人沮丧的法力,因为她马上知道开发一个潜在的治疗来抵消PPARs刚刚成为一个任务高多了。
“当你想到这个治疗,如果你是在你的食物中补充大量脂肪,你想降低结肠癌的风险,针对两种不同的因素是更具挑战性的如果你目标只有一个。”
展望更远的下游
进一步梳理出遗传复杂性,法力一转她的注意力PPARs的下游。
从他们的研究中,并使用新工具的贸易,他们能够慢慢地梳理出细节的水平做分子测序从单个细胞的不同区域小肠和结肠,质谱测量数量的不同的代谢物,以及放射性标记的同位素燃料来源来衡量碳流。
他们的第一个重要的线索来自于代谢分析。高脂肪饮食ISC墓穴中发现的细胞分离增加脂肪的新陈代谢,同时,减少糖的分解。
“所以,我们更多的下游看着这两个因素(PPARs)可能的目标,这是线粒体蛋白质,Cpt1a,”法力说。“这是所需的长链脂肪酸(LCFAs)导入线粒体使用。LCFAs是高脂肪饮食的一部分。”
当他们执行鼠标Cpt1a淘汰赛的研究,他们发现他们可以阻止肿瘤形成的。Cpt1a的损失预防的扩张和扩散isc隐窝。
“如果你删除Cpt1a,幸免这高脂肪饮食肠道干细胞的表型,”法力说。“所以,你降低你的肿瘤发生的风险。”
一种新的模式出现
从他们的数据,法力的团队可以跟踪癌症的发展,从饮食到肿瘤形成。
首先,脂肪分解为游离脂肪酸。然后游离脂肪酸刺激传感器如PPARs和打开基因可以分解脂肪酸。
接下来,盈余游离脂肪酸运输到线粒体,可由氧化焚烧使更多的能量为干细胞,繁殖、生长和再生的肠道组织。但当isc数量扩大,有更大的可能性突变可以发生随机突变和利用导致的数量结肠癌。
“我们的想法是,这大池的细胞留在肠道和积累突变,这意味着他们可以转换和突变细胞的主要来源肿瘤起始,”法力说。“我们认为这是一个可能的可能性当有条件,扩大你的干细胞池中。”
法力的小组还发现,喂食高脂肪的饮食大大加速死亡率在这个模型与控制条件相比,通过加速肿瘤发生。
“这些脂肪的水平,你可以通过你的饮食会影响你细胞说,可能在一个相当直接的方式,“魔法值。“我认为我们已经找到了令人吃惊的一件事在我们研究脂肪酸可以有这样的直接影响。但是您可以删除这些PPARs,你可以删除CPT1a,肠道很好。”
新的希望
随着新证据的研究中,希望有一天他们的工作应用到人类结肠癌。
“这些研究都是在这些小鼠模型到目前为止,“法力说。“一个想法,我们开始了解肿瘤代谢的依赖关系,可以出现在一个自然或药理上下文,然后针对这些肿瘤的代谢程序损害正常组织。我们正在取得进展与高脂肪饮食模式。不过,最终目标是消除或预防结直肠癌人类。”
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