Omer Yilmaz说：“高脂饮食不仅改变了干细胞的生物学特性，还改变了非干细胞群体的生物学特性，这共同导致了肿瘤形成的增加。”
麻省理工学院的一项新研究表明，高脂饮食与肠道干细胞的变化有关，有助于解释增加的癌症风险。
在过去的十年中，研究发现肥胖和饮食高脂，高热量的饮食是许多类型癌症的重要危险因素。现在，麻省理工学院的一项新研究揭示了高脂饮食如何使肠壁细胞更容易癌变。
对小鼠的研究表明，高脂饮食会推动肠道干细胞的数量激增，并会产生一系列类似干细胞的其他细胞，也就是说，它们可以无限繁殖并分化为其他细胞类型。麻省理工学院生物学助理教授，研究团队负责人奥默尔·伊尔马兹（Omer Yilmaz）说，这些干细胞和“干细胞样”细胞更有可能引起肠道肿瘤。
麻省理工学院Koch成员Yilmaz说：“高脂饮食不仅改变了干细胞的生物学特性，还改变了非干细胞群体的生物学特性，共同导致肿瘤形成的增加。”麻省综合医院综合癌症研究所和胃肠道病理学家。
“在高脂饮食下，这些非干细胞具有干细胞的特性，因此，当它们被转化时，它们就具有致癌性，”麻省理工学院生物学教授，怀特海德研究所成员，研究机构戴维·萨巴蒂尼（David Sabatini）说。霍华德·休斯医学院。
Sabatini和Yilmaz是这项研究的资深作者，此前曾合作研究热量限制对肠道干细胞潜能的影响，该研究于3月2日发表在《自然》杂志上。该论文的主要作者是科赫研究所（Koch Institute）和达纳-法伯/波士顿儿童癌症与血液疾病中心的附属哈佛大学研究生Semir Beyaz；麻省理工学院博士后Miyeko Mana;塔夫茨医疗中心的胃肠病学家和客座科学家贾廷·罗珀（Jatin Roper）。
探索癌症风险
根据以前的研究，肥胖的人患结直肠癌的风险更大。耶尔马兹（Yilmaz）的实验室研究饮食与癌症之间的关系，着手揭示导致结肠癌风险增加的细胞机制。
“我们想了解长期的高脂饮食如何影响干细胞的生物学，以及这种饮食诱导的干细胞变化如何影响肠道肿瘤的发生，” Yilmaz说。
最近的研究表明，可以持续一生的肠道干细胞是最有可能积累引起结肠癌的突变的细胞。这些干细胞生活在被称为上皮的肠壁中，并产生构成上皮的所有不同细胞类型。
为了研究这些干细胞与肥胖相关癌症之间的可能联系，Yilmaz及其同事为健康小鼠喂食了由60％脂肪组成的饮食，历时9至12个月。伊尔马兹（Yilmaz）指出，这种饮食中的脂肪比典型的美国饮食中的脂肪要高得多，美国通常饮食中的脂肪含量约为20％至40％。
在此期间，高脂饮食的小鼠体重比正常饮食喂养的小鼠多30％至50％，并且它们的肠道肿瘤也比普通饮食喂养的小鼠多。
研究人员发现，这些小鼠的肠道干细胞也显示出一些独特的变化。首先，他们发现高脂饮食的小鼠肠道干细胞比正常饮食的小鼠多得多。这些干细胞也能够在没有相邻细胞输入的情况下运行。
通常，肠干细胞被支持细胞或“小生境”细胞所包围，后者调节干细胞的活性并告诉他们何时产生干细胞或分化的细胞。但是，高脂饮食小鼠的干细胞更能独立发挥功能。当它们从小鼠身上移出并在没有小生壁细胞的培养皿中生长时，它们比正常饮食的小鼠肠干细胞更容易产生“小肠”。
Yilmaz说：“您拥有更多的干细胞，它们能够独立于其微环境的输入而运行。”
扩大游泳池
研究人员还发现，另一种称为祖细胞的群体-干细胞的分化子细胞-开始表现得像干细胞：它们的寿命开始超过正常几天的寿命，并且在体外生长时也可能产生小肠。
Yilmaz说：“这非常重要，因为众所周知，干细胞通常是肠道中的细胞，这些细胞会获得继续引起肿瘤的突变。”“不仅（拥有高脂饮食）您拥有更多的传统干细胞，而且现在您拥有非干细胞群体，这些群体具有获得引起肿瘤的突变的能力。”
研究人员还确定了高脂饮食会过度激活的营养感应途径。称为PPAR-δ的脂肪酸传感器通过开启新陈代谢过程来对高水平的脂肪做出反应，该过程使细胞能够燃烧脂肪作为能源，而不是通常的碳水化合物和糖。
萨巴蒂尼说：“事实上，PPAR-δ小分子激动剂可以模拟高脂饮食对正常饮食动物的影响。”
Yilmaz说，除了激活该代谢程序外，PPAR-δ似乎还开启了一组对干细胞身份至关重要的基因。他的实验室现在正在进一步研究这种情况如何发生，以期找出肥胖症中可能出现的针对肿瘤的癌症药物靶标。
哈佛大学公共卫生学院Sabri Ulker营养，遗传和代谢研究中心主任Gokhan Hotamisligil表示，这项研究令人信服地为高脂饮食导致癌症的机理提供了可能的解释。
Hotamisligil说：“尽管问题很大，但对这种情况的发生知之甚少。”“这项研究从干细胞角度增加了一个有趣的观点。”
出版物：Semir Beyaz等人，“高脂饮食可增强肠道祖细胞的干性和致瘤性”，《自然》 531，53-58（2016年3月3日）； doi：10.1038 / nature17173
