《細胞》子刊:膳食纖維被誇錯了?科學家發現,十字花科蔬菜防癌可能是另一種關鍵物質在起效






這項來自倫敦弗朗西斯·克里克研究所的最新研究成果發表在《細胞》子刊《免疫》雜誌上,研究者們發現,白菜蘿蔔等十字花科蔬菜所含有的吲哚類物質,可能才是那個保護腸道的幕後英雄

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這些都是常見的富含吲哚類物質的蔬菜

這篇論文中所指的吲哚類物質,主要是指吲哚-3-甲醇,它主要存在於十字花科的蔬菜中,含量隨種植條件變化較大[2],相對來說蕓薹屬和蘿蔔屬的蔬菜中含量較高[3]。吲哚-3-甲醇在胃酸和腸道菌群的作用下,會產生能激活芳烴受體的物質。俗話說的蘿蔔(蘿蔔屬)白菜(蕓薹屬)保平安不是沒有道理的。

其實,此前科學家在實驗中就已經發現,與直接添加富含膳食纖維的谷物和植物不同,添加「高檔」的可溶性膳食纖維補充劑並不能起到保護腸道黏膜的作用。只不過他們簡單地將其歸結為腸道菌群的「口味」問題,沒有深入的研究[4]。

相比之下,這篇論文的研究者就幸運多了。他們的研究方向本來就是細胞中「接待」吲哚類物質的芳烴受體(AHR),不會因為思維慣性與真相擦肩而過。

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200年前,化學家李比希就因為把新元素溴當成了已知的氯化碘,而錯失了發現這一新元素的機會

芳烴受體,最開始受到科學家的注意,是因為它參與了二噁英的毒理過程[5]。後來又有科學家發現,原來芳烴受體在免疫方面也有作用,尤其是在維持皮膚、腸道和肺等屏障的功能方面。在腸道中呢,科學家們認為,它是通過免疫細胞來維持正常的屏障功能的[6]。

研究者通過骨髓移植巧妙地構建了兩種嵌合體小鼠:一種只有在骨髓中正常表達芳烴受體,其他地方都缺陷的;和另外一種只有骨髓缺陷,其他地方都正常表達芳烴受體的。可想而知,前者是免疫細胞有芳烴受體,腸上皮細胞沒有,後者則相反

這兩種小鼠最終都死於嚴重感染,不過腸上皮細胞缺少芳烴受體的小鼠死的更快。這些小鼠深受腸道菌的惡意侵擾,感染直達肝脾,它們腸道中負責分泌腸黏液的杯狀細胞數量也大大減少了。

這樣看來,果然是腸上皮細胞上的芳烴受體起主要作用。

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敲除AHR後,腸上皮細胞連接(綠色)減少,致病菌(紅色)深入隱窩

那芳烴受體跟腫瘤發生到底有沒有關係呢?

研究者給三種小鼠注射了誘變劑。三種小鼠里一種完全敲除了芳烴受體,一種過表達CYP1A1酶——這是一種芳烴受體的負反饋調節酶——耗盡芳烴受體的配體,另一種則是完全正常的小鼠。4個月之後,前兩種小鼠都出現了大量的腫瘤,正常小鼠則不太受影響。

但如果在誘變前兩周,向小鼠的口糧中添加吲哚-3-甲醇,CYP1A1過表達小鼠的細胞分化恢復了正常,腫瘤發生也大大減少。相反,敲除了芳烴受體的小鼠,沒有了相應的受體,吲哚-3-甲醇也就沒用了。此外,添加吲哚-3-甲醇也使野生型小鼠本就不高的腫瘤發生率降到了0。

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I3C減少了野生型小鼠和Cyp1a1過表達小鼠的腫瘤發生率

激活正常的芳烴受體信號通路可以預防腫瘤的發生,那對於已經發生的腫瘤有沒有作用呢?研究人員又在誘變一個月後,80%的CYP1A1過表達小鼠都產生了腫瘤時,向小鼠的口糧中添加了吲哚-3-甲醇。

6周之後再看,飲食中沒添加吲哚-3-甲醇的小鼠都帶著腫瘤,而飲食中添加了吲哚-3-甲醇的9只小鼠中,有2只沒有腫瘤,其餘的腫瘤數量也比對照組要少

腫瘤發生後,恢復芳烴受體信號通路也對降低腫瘤負荷有意義!看來吲哚類物質不光能防癌,或許還能用來治療呢!

「我們發現飲食中的能激活AHR的化學物質可以糾正因AHR刺激不足而引起的缺陷。這可以恢復上皮細胞的分化,抵抗腸道感染和預防結腸癌。這些發現令人樂觀。」通訊作者Stockinger說,「盡管我們不能改變增加我們患癌症風險的基因因素,但我們可以通過採取適當的飲食和大量的蔬菜來減輕這些風險。」

轉載自中國慢病大數據應用發展聯盟

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