这项来自伦敦弗朗西斯·克里克研究所的最新研究成果发表在《细胞》子刊《免疫》杂志上,研究者们发现,白菜萝卜等十字花科蔬菜所含有的吲哚类物质,可能才是那个保护肠道的幕后英雄!
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这些都是常见的富含吲哚类物质的蔬菜
这篇论文中所指的吲哚类物质,主要是指吲哚-3-甲醇,它主要存在于十字花科的蔬菜中,含量随种植条件变化较大[2],相对来说芸薹属和萝卜属的蔬菜中含量较高[3]。吲哚-3-甲醇在胃酸和肠道菌群的作用下,会产生能激活芳烃受体的物质。俗话说的萝卜(萝卜属)白菜(芸薹属)保平安不是没有道理的。
其实,此前科学家在实验中就已经发现,与直接添加富含膳食纤维的谷物和植物不同,添加“高档”的可溶性膳食纤维补充剂并不能起到保护肠道黏膜的作用。只不过他们简单地将其归结为肠道菌群的“口味”问题,没有深入的研究[4]。
相比之下,这篇论文的研究者就幸运多了。他们的研究方向本来就是细胞中“接待”吲哚类物质的芳烃受体(AHR),不会因为思维惯性与真相擦肩而过。
200年前,化学家李比希就因为把新元素溴当成了已知的氯化碘,而错失了发现这一新元素的机会
芳烃受体,最开始受到科学家的注意,是因为它参与了二噁英的毒理过程[5]。后来又有科学家发现,原来芳烃受体在免疫方面也有作用,尤其是在维持皮肤、肠道和肺等屏障的功能方面。在肠道中呢,科学家们认为,它是通过免疫细胞来维持正常的屏障功能的[6]。
研究者通过骨髓移植巧妙地构建了两种嵌合体小鼠:一种只有在骨髓中正常表达芳烃受体,其他地方都缺陷的;和另外一种只有骨髓缺陷,其他地方都正常表达芳烃受体的。可想而知,前者是免疫细胞有芳烃受体,肠上皮细胞没有,后者则相反。
这两种小鼠最终都死于严重感染,不过肠上皮细胞缺少芳烃受体的小鼠死的更快。这些小鼠深受肠道菌的恶意侵扰,感染直达肝脾,它们肠道中负责分泌肠黏液的杯状细胞数量也大大减少了。
这样看来,果然是肠上皮细胞上的芳烃受体起主要作用。
敲除AHR后,肠上皮细胞连接(绿色)减少,致病菌(红色)深入隐窝
那芳烃受体跟肿瘤发生到底有没有关系呢?
研究者给三种小鼠注射了诱变剂。三种小鼠里一种完全敲除了芳烃受体,一种过表达CYP1A1酶——这是一种芳烃受体的负反馈调节酶——耗尽芳烃受体的配体,另一种则是完全正常的小鼠。4个月之后,前两种小鼠都出现了大量的肿瘤,正常小鼠则不太受影响。
但如果在诱变前两周,向小鼠的口粮中添加吲哚-3-甲醇,CYP1A1过表达小鼠的细胞分化恢复了正常,肿瘤发生也大大减少。相反,敲除了芳烃受体的小鼠,没有了相应的受体,吲哚-3-甲醇也就没用了。此外,添加吲哚-3-甲醇也使野生型小鼠本就不高的肿瘤发生率降到了0。
I3C减少了野生型小鼠和Cyp1a1过表达小鼠的肿瘤发生率
激活正常的芳烃受体信号通路可以预防肿瘤的发生,那对于已经发生的肿瘤有没有作用呢?研究人员又在诱变一个月后,80%的CYP1A1过表达小鼠都产生了肿瘤时,向小鼠的口粮中添加了吲哚-3-甲醇。
6周之后再看,饮食中没添加吲哚-3-甲醇的小鼠都带着肿瘤,而饮食中添加了吲哚-3-甲醇的9只小鼠中,有2只没有肿瘤,其余的肿瘤数量也比对照组要少。
肿瘤发生后,恢复芳烃受体信号通路也对降低肿瘤负荷有意义!看来吲哚类物质不光能防癌,或许还能用来治疗呢!
“我们发现饮食中的能激活AHR的化学物质可以纠正因AHR刺激不足而引起的缺陷。这可以恢复上皮细胞的分化,抵抗肠道感染和预防结肠癌。这些发现令人乐观。”通讯作者Stockinger说,“尽管我们不能改变增加我们患癌症风险的基因因素,但我们可以通过采取适当的饮食和大量的蔬菜来减轻这些风险。”
转载自中国慢病大数据应用发展联盟
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