高脂饮食通过IL8加速Barrett食管小鼠模型的癌变,并改变肠道微生物组
Gastroenterology (IF:19.233,1区)
校审:钟浩
内容介绍
●研究背景
Barrett食管(Barrett’s esophagus,BE)是食管腺癌(Esophageal adenocarcinoma,EAC)的前兆。从BE到癌症的进展与肥胖有关,可能是由于腹压增加和胃食管反流病,尽管这种致病机制尚未得到证实。因此,本文研究了与肥胖相关的环境因子或饮食因素是否会加速小鼠BE至EAC的进展。
●研究方法
BE模型小鼠(L2-IL1B小鼠)喂食普通饲料(control)或高脂饲料(HFD)或与表达人白细胞介素(IL)8的小鼠杂交(L2-IL1B/IL8小鼠)。收集食管组织并通过定量聚合酶链反应、免疫组织化学和流式细胞术分析其组织的基因表达谱。从小鼠的BE组织中建立器官样体,并与瘦或肥胖个体的血清或L2-IL1B小鼠的中性粒细胞一起培养。对小鼠粪便进行16S核糖体RNA测序分析,并与发育不良或BE患者的16S测序数据进行比较。L2-IL1B是在无菌条件下饲养的小鼠。
●研究结果
喂食HFD的L2-IL1B小鼠比喂食普通饲料的小鼠更快地发展出食管发育不良和肿瘤,而且肿瘤的发展速度与体重无关。在L2-IL1B小鼠中,HFD加速这种发育不良与肠道菌群的改变和食管组织中性粒细胞与自然杀伤细胞的比例增加有关。作者观察到进展为EAC的BE患者与未发展为癌症的BE患者的微生物群有相似的差异。喂养HFD的L2-IL1B小鼠的发育不良组织中细胞因子水平增加,这些细胞因子是对CXCL1(IL8的功能小鼠同源物,也称为KC)产生的应答。肥胖患者血清可使L2-IL1B/IL8小鼠产生IL8。与对照组相比,喂养HFD的L2-IL1B小鼠和L2-IL1B/IL8小鼠的BE组织中髓系细胞和表达Cxcr2和Lgr5信使RNA(上皮前体细胞)的细胞数量增加。与标准条件下饲养的L2-IL1B小鼠相比,在无菌环境中饲养的L2-IL1B小鼠的BE组织中的前体细胞较少,发育不良也较少;为普通对照饲料的L2-IL1B小鼠粪菌移植HFD喂养的L2-IL1B小鼠的粪便会加速肿瘤的发生。
●研究结论
在BE小鼠模型中,发现HFD通过改变食管微环境和肠道微生物群来促进发育不良,从而诱导炎症和干细胞扩张,且与肥胖无关。
原文链接
High-fat Diet Accelerates Carcinogenesis in a Mouse Model of Barrett's Esophagus via IL8 and Alterations to the Gut Microbiome. by Natasha Münch, Hsin-Yu Fang, …, Michael Quante (2019)
https://doi.org/10.1053/j.gastro.2019.04.013