02.28 《自然》杂志:益生菌产品可能含有有害菌株,增加癌症风险

《自然》杂志:益生菌产品可能含有有害菌株,增加癌症风险

现在市场上在销售各种“益生菌”产品,厂家也在宣传各种健康益处,很多人也认为“益生菌”对健康有益,大量补充,其实所谓的“益生菌”是相对的,可能也隐藏风险。2020年2月27日发表在《自然 》杂志上的一项新研究说,许多常见的肠道细菌携带致癌突变,这些细菌很多是“益生菌”产品的主要成分。欢迎私信回复 糖尿病,学习糖尿病康复与逆转方法

《自然》杂志:益生菌产品可能含有有害菌株,增加癌症风险

肠道细菌对健康很重要

人体内部及其上有数万亿细菌,人体内的肠道细菌在健康和疾病中都起着独特的作用,它们在刚出生后的两周内具有形成性免疫力,可防止病原细菌入侵和过度生长,并保持肠道上皮的完整性。

人类肠道中普遍存在的潜在病原体是大肠杆菌。

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大肠杆菌

突变与肿瘤发展

癌细胞的发展是由于DNA中的特定突变,在许多情况下,这些突变导致不受限制的增殖和成熟特性的丧失,最终导致肿瘤的生长。突变通常是由于暴露于紫外线或吸烟引起的,重复暴露会增加有害突变在细胞内积累的机会,从而导致癌变。

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细菌注入类器官腔的示意图,以及此类类器官的荧光显微镜图像,人肠类器官(绿色)充满了标记细菌(蓝色)

研究肠道细菌对DNA影响

众所周知,每种类型的DNA损伤都会导致可见的DNA损伤模式,称为突变特征或足迹。已知许多这样的足迹,其记录了诸如紫外线暴露或吸烟之类的试剂的作用。因此,通常可以通过查看突变足迹来了解暴露历史。然而,直到最近,肠道细菌的诱变作用还是未知的。欢迎大家加入我们肠道菌群重建方案与案例圈子,学习肠道菌群重建方法,平均降低血糖20%、糖尿病白蛋白34%以上,整体改善健康,点击以下卡片中‘进入圈子’加入我的圈子。

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正如研究员Ruben van Boxtel解释的那样:“这些特征在确定癌症原因方面可能具有巨大价值,甚至可以指导治疗策略。我们可以识别出几种癌症形式的突变足迹,也包括儿童癌症。这次,我们想知道遗传毒性细菌是否还会在DNA中留下其独特的区别标记。”

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大肠菌素与特定DNA序列结合的插图

研究方法

在当前的研究中,研究人员研究了肠道类器官,这是在实验室中作为微型器官生长的微小肠组织,以测试特定的大肠杆菌菌株是否诱导DNA突变,在所有成年人中有五分之一发现了这种毒株。

研究人员培养了肠道类器官,然后将其暴露于这种大肠杆菌菌株中五个月,该菌株产生一种基因毒素,这种毒素会损害人类的DNA,涉及的化学物质称为大肠菌素,这种毒素的基因修饰作用意味着它可以通过引起突变来伤害人类。

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暴露5个月后,对类器官细胞进行DNA提取,并分析其种类以及由于细菌的存在而引起的突变数。

结果:测试的大肠杆菌引起基因突变

研究人员发现,在类器官细胞内发生的突变确实存在独特的模式。换句话说,测试的大肠杆菌菌株确实引起了人类细胞内发生独特的突变模式。

“我记得第一个变化出现在计算机屏幕上时的兴奋,” Axel Rosendahl Huber说。“我们希望能够在其他实验中找到一些可以跟踪的特征,但是这种模式比我们之前分析过的任何特征都更加引人注目。”

标记由两个同时发生的突变组成,一个是腺嘌呤碱基(A)变为其他四个DNA碱基中的任何一个,另一个是长polyA序列中单个A的丢失。DNA螺旋的另一条链上还有另一个A,位于距突变位点3-4个碱基的距离处。

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深入研究:跟多种癌症相关

在最后阶段,研究小组开始研究大肠菌素引起DNA损伤的方式,他们发现了它的分子结构以及它如何作用于DNA。主要发现是大肠菌素可以同时结合两个A,导致它们之间形成交联。他们认为,这可以解释大肠菌素为何导致其独特的突变模式。

下一步是在其他细胞(即患有癌症的患者的细胞)中追踪这种信号。此外,研究人员并未对此有所了解,他们检查了5,000多种不同类型癌症中的数千种突变。

一个令人振奋的发现引人注目:超过5%的肠癌显示出这种足迹,但在不到百分之一的其他癌症DNA中存在。其中,已知该组织暴露于同一细菌-如口腔癌或膀胱癌。

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不祥的是,在结肠癌患者的DNA中也发现了这种有说服力的模式,这很可能表明细菌与疾病之间存在联系。Jens Puschhof说:“众所周知,大肠杆菌可以感染这些器官,我们努力于探索其遗传毒性是否可能在结肠以外的其他器官中起作用。”

研究意义

这项研究标志着人类微生物组与导致癌症发展的突变之间首次发现直接联系

用该研究进行研究的Hubrecht研究所的Hans Clever的话说,令人恐惧的是,“目前市场上存在的益生菌中含有大肠杆菌的遗传毒性菌株。正如我们所说,这些益生菌中的一些也用于临床试验,这些大肠杆菌菌株应在实验室中进行严格的重新评估。”

他解释说,尽管短期缓解某些痛苦状况,如纤维肌痛或肠易激综合症,但如果长期使用,它们可能在数十年后引起癌症。

基于这种遗传毒性菌株的存在,发现这种突变特征可以帮助筛查患者发生肿瘤的机会。据估计,它发生在多达五分之一的健康个体中。甚至有可能使用正确的抗生素,可以消灭这些细菌,并显著减少肿瘤发展的机会。或者至少,它可以帮助他们在病程的早期发现这些肿瘤。

自然论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-020-2080-8

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