2024年1月15日，華中農(nóng)業(yè)大學生命科學技術(shù)學院、生物醫(yī)學與健康學院精準營養(yǎng)與代謝團隊陳振夏課題組在國際學術(shù)期刊imeta在線發(fā)表題為“Black rice diet alleviates colorectal cancer development through modulating tryptophan metabolism and activating AHR pathway”的論文。
結(jié)直腸癌（CRC）是全世界癌癥相關(guān)死亡的主要原因之一，嚴重危害人民健康。近年研究表明大量食用非精加工谷物、富含膳食纖維的食品、乳制品和鈣補充劑可以通過維持腸道微生態(tài)的穩(wěn)定，保護腸道屏障功能，從而降低患CRC的風險以及減緩CRC的腫瘤進程。黑米是一種全谷物，其中富含的花青素是一種強有力的抗氧化劑，具有多種生理保健功能。除花青素外，黑米還含有蛋白質(zhì)、維生素、不飽和脂肪酸、氨基酸及微量元素等多種營養(yǎng)成分，但是將黑米作為一種天然食品，系統(tǒng)地探析其在結(jié)直腸癌中營養(yǎng)健康價值及其機制的相關(guān)研究還十分缺乏。
華中農(nóng)業(yè)大學生物醫(yī)學與健康學院陳振夏教授實驗室致力于精準營養(yǎng)基因組學研究，擅長將多組學分析與實驗生物學驗證結(jié)合。該研究團隊采用黑米制備飼料以及對照組標準飼料飼喂兩種結(jié)直腸癌模型小鼠（ApcMin/+和AOM/DSS），明確黑米減緩結(jié)直腸腫瘤進程的作用及機制。研究結(jié)果表明，與對照組相比，黑米飲食對小鼠有顯著的抗腫瘤作用，表明腸道腫瘤的大小和數(shù)量減少，壽命延長。此外，從黑米喂養(yǎng)的小鼠到無菌小鼠的糞便移植導致結(jié)腸細胞增殖減少，同時保持腸道屏障的完整性。黑米飲食與腸道菌群組成的顯著變化有關(guān)，特別是益生菌菌株單形擬桿菌和乳桿菌的增加。此外，腸道代謝物的顯著變化也捕捉，包括吲哚-3-乳酸和吲哚的上調(diào)。這些代謝物已被鑒定為刺激腸道芳烴受體（AHR）途徑，抑制結(jié)直腸癌細胞增殖和結(jié)直腸腫瘤發(fā)生?？傊?，這些研究結(jié)果表明，黑米飲食可能通過培養(yǎng)保護性腸道微生物群和代謝物譜來調(diào)節(jié)腸道腫瘤的進展。該研究為探究天然食品的健康效用提供了研究范式，為從腸道微生物的角度對結(jié)直腸癌的篩查和防治提供重要的理論和應用價值，強調(diào)了全谷物食品的潛在健康優(yōu)勢尤其是黑米在促進健康方面的潛在效用，這對于制定預防癌癥的策略和推廣以健康為導向的食品具有重要意義。
華中農(nóng)業(yè)大學生物醫(yī)學與健康學院博士研究生王玲與博士研究生涂懿璇為該文并列第一作者，陳振夏教授與湖北省腫瘤醫(yī)院梁新軍教授及魏少忠教授為該文的通訊作者。該研究得到本研究由湖北省科技重大專項、湖北省洪山實驗室基金、湖北省腫瘤醫(yī)院生物醫(yī)學中心合作基金、湖北省衛(wèi)生健康委員會科研項目等資助。
【英文摘要】
The consumption of dietary fiber and anthocyanin has been associated with a reduced risk of colorectal cancer （CRC）。 This study scrutinizes the potential antitumorigenic attributes of a black rice diet, abundantly rich in dietary fiber and anthocyanin. Our results demonstrate notable antitumorigenic effects in mice on the black rice diet, indicated by a reduction in both the size and number of intestinal tumors and a consequent extension in life span, compared to control diet-fed counterparts. Furthermore, fecal transplants from black rice diet-fed mice to germ-free mice led to a decrease in colonic cell proliferation, coupled with maintained integrity of the intestinal barrier. The black rice diet was associated with significant shifts in gut microbiota composition, specifically an augmentation in probiotic strains Bacteroides uniformis and Lactobacillus. Noteworthy changes in gut metabolites were also documented, including the upregulation of Indole-3-lactic acid and Indole. These metabolites have been identified to stimulate the intestinal aryl hydrocarbon receptor （AHR） pathway, inhibiting CRC cell proliferation and colorectal tumorigenesis. In summary, these findings propose that a black rice diet may modulate the progression of intestinal tumors by fostering protective gut microbiota and metabolite profiles. The study accentuates the potential health advantages of whole-grain foods, emphasizing the potential utility of black rice in promoting health.
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/imt2.165
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