吃太咸会“喂养”脑肿瘤?肠道丙酸促进胶质瘤发展
高盐饮食(HSD)一直被认为是心血管疾病的主要风险因子,而最新研究则揭示了其与脑肿瘤之间的惊人联系。通过小鼠模型和多组实验,发现长期高盐饮食会引起肠道菌群失调,显著提高产丙酸菌如Bacteroides vulgatus的丰度,导致肠道丙酸水平升高,促进了脑胶质瘤的生长和侵袭。丙酸通过增强肿瘤细胞对低氧环境的响应、激活TGF-β信号通路,并诱导胶质瘤细胞分泌胶原蛋白,显著促进肿瘤细胞的转移和侵袭。该研究首次明确了肠道代谢产物在脑肿瘤发展中的直接作用机制,提示我们关注“从肠到脑”的饮食-微生物-癌变链条。
图1 HSD 通过改变肠道微生物组使小鼠神经胶质瘤恶化[1]。
高盐饮食诱导的肠道菌群失调促进胶质瘤生长
通过连续4周给予小鼠高盐饮食(HSD),发现其肠道菌群结构发生明显改变,Bacteroides属,尤其是Bacteroides vulgatus的丰度显著升高。这些菌群以丙酸为主要代谢产物。分析显示,HSD小鼠肠道中丙酸生成相关酶(如Pccb)表达上调,实际丙酸水平也显著高于正常盐摄入组。进一步的无菌鼠粪菌移植实验(FMT)证实,单独转移HSD小鼠的肠道菌群即可诱发胶质瘤恶化。这表明,HSD引起的肠道菌群失调以及丙酸代谢增强在胶质瘤发展中起着关键推动作用。
丙酸激活HIF-1α与TGF-β信号,提升胶质瘤低氧适应与侵袭性
补充丙酸可显著加快胶质瘤生长,并降低小鼠生存率。丙酸通过增强胶质瘤细胞对低氧环境的转录应答,诱导HIF-1α表达上调,同时激活TGF-β信号通路,促进肿瘤细胞分泌TGF-β1与胶原蛋白COL1A1。这一系列变化不仅增强了细胞对低氧的耐受性,还重塑了细胞外基质,提升了胶质瘤的浸润与迁移能力。即使在正常氧水平下,丙酸也能显著提高HIF-1α表达,说明其诱导的“伪低氧”状态为肿瘤发展提供了代谢优势。抑制HIF-1α或TGF-β通路均可部分逆转这一促进效应,证明其在机制链条中的核心地位。
COL1A1高表达与患者预后不良关联,丙酸机制在临床样本中得验证
通过分析人类GBM患者的单细胞转录组数据,发现患者中COL1A1表达高的胶质瘤细胞群呈现出与小鼠中丙酸处理组高度一致的转录特征:HIF-1α、TGF-β信号与细胞黏附/迁移相关通路显著增强。这些细胞更倾向于低氧耐受与迁移表型。COL1A1、SEMA3E和SPRY2等基因的表达水平与患者整体生存率呈负相关,提示这些迁移相关基因是肿瘤侵袭性的重要指标。此结果不仅验证了动物实验的可靠性,也揭示了肠道代谢产物在临床胶质瘤异质性和恶性进展中的作用潜力。
参考文献:[1] Kim C W, Kim H J, Kang I, et al. Gut dysbiosis from high-salt diet promotes glioma via propionate-mediated TGF-β activation[J]. Journal of Experimental Medicine, 2025, 222(8): e20241135.
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