Cancer Cell：于君团队发现一种可抑制女性结直肠癌的肠道细菌

结直肠癌（Colorectal Cancer，CRC）是全世界范围内发病率第三的癌症，每年新增发病人数近200万（仅次于乳腺癌和肺癌），每年导致的死亡人数接近100万（仅次于肺癌）。大约每25个人就有1人会在其一生中患上结直肠癌。而在我国，结直肠癌年发病人数仅次于肝癌，2020年新增56万结直肠癌患者。更重要的是，近30年来，50岁以下的年轻人群中结直肠癌的发病率一直在上升。

之前的临床研究显示，双歧杆菌和乳杆菌作为益生菌，可降低结直肠癌术后患者的促炎细胞因子水平。香港中文大学于君教授团队之前曾发现两种在结直肠癌中被耗尽的细菌——嗜热链球菌和鸡乳杆菌，它们分别通过分泌β-半乳糖苷酶和吲哚-3-乳酸来抑制小鼠肠道肿瘤的发生。此外，益生菌分泌的抑癌代谢物可以发挥直接的抗癌作用。为了开发益生菌作为预防结直肠癌的策略，鉴定其他在结直肠癌中被耗尽的细菌种类至关重要。

近日，香港中文大学于君教授团队在 Cancer Cell 期刊发表了题为：Carnobacterium maltaromaticum boosts intestinal vitamin D production to suppress colorectal cancer in female mice 的研究论文。

该研究发现了一种性别特异性益生菌——麦芽香肉杆菌（Carnobacterium maltaromaticum），其以雌激素依赖的方式定植于肠道，促进肠道维生素D的产生，抑制雌性小鼠的结肠直肠癌。

男性患结直肠癌的风险显著高于女性。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，我们对两性之间肠道菌群的差异如何影响结直肠癌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的性别特异性反应都有报道。在人类中的研究也报告了男性肠道微生物群的变化更大，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，这要求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。

在这项最新研究中，研究团队通过对结直肠癌患者和健康对照者的多队列粪便样本进行鸟枪宏基因组测序，确定了5种候选益生菌——嗜热链球菌、鸡乳杆菌、麦芽香肉杆菌、丁酸梭菌和唾液链球菌，相比健康对照者，这5种肠道细菌在结直肠癌患者中被耗尽。

其中，麦芽香肉杆菌（C. maltaromatium）的抗结直肠癌作用尚不清楚。麦芽香肉杆菌最初是作为乳酸菌从牛奶中分离出来的，后来被用于生产即食肉类。由于其强大的细菌素生产能力，麦芽香肉杆菌对鱼类和肉类产品中的致病菌（例如李斯特菌）具有抵抗作用。

该研究发现，麦芽香肉杆菌在结直肠癌患者的粪便样本中以性别特异性的方式显著减少，女性结直肠癌患者的麦芽香肉杆菌特异性减少。在小鼠结直肠癌模型中，补充麦芽香肉杆菌能够以雌性特异性的方式减少肠道肿瘤的形成。这表明麦芽香肉杆菌具有性别特异性结直肠癌抑制作用。

从机制上来说，雌激素通过增加与麦芽香肉杆菌的DD-CPase结合的SLC3A2的结肠表达，增加了该细菌附着和定植。代谢组学和转录组学分析揭示了麦芽香肉杆菌灌胃小鼠肠道中维生素D相关代谢物丰度的增加和维生素D受体（VDR）信号的粘膜激活是以肠道微生物组和VDR依赖的方式。麦芽香肉杆菌代谢产生的7-脱氢胆固醇转化为维生素D，激活宿主VDR信号。

总的来说，麦芽香肉杆菌以雌激素依赖的方式定植于肠道，并与其他微生物一起增加肠道维生素D的产生，激活宿主VDR以抑制结直肠癌。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.ccell.2023.06.011

转自：“生物世界”微信公众号

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