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Nature:遺傳印跡揭示導致癌癥發生的腸道微生物
[ 來源:   發布日期:2020-03-02 16:11:20  責任編輯:  瀏覽次 ]

根據最近在《nature》雜志上發表的研究,腸道中常見的一種細菌可能導致腸癌。


這項由來自荷蘭,英國和美國的科學家做出的研究結果表明,大腸桿菌釋放的毒素會導致腸道內膜細胞發生“獨特”的DNA損傷模式。這一結果首次顯示出細菌毒素與驅動癌癥發展的遺傳變化之間的直接聯系。

研究小組認為,將來可以通過腸道內膜細胞中檢測到這種特定的DNA損傷,可以使醫生識別出高風險的患病群體。

每年英國大約有42,000個新的腸癌病例,它仍然是第二大最常見的致死癌癥。了解可能導致腸癌的早期誘因可能有助于醫生預防其發展,并在最有可能成功治療的早期階段對其進行檢測。


荷蘭Hubrecht研究所的Hans Clevers教授及其團隊著重研究了一種產生大腸桿菌毒素(colibactin)的大腸桿菌菌株,與健康人群相比,腸癌患者群體的糞便樣本中這種毒素更為常見。由于大腸菌素可能會對實驗室中生長的細胞造成DNA損傷,因此他們認為這種毒素可能會對腸道內膜細胞產生同樣的作用。

該團隊使用了人類腸道類器官(organoid),即在實驗室中生長的腸道的微型復制品,并將其暴露于產大腸桿菌素的大腸桿菌中。足總和分析了共培養5個月后類器官中腸道細胞的DNA序列,發現其中的DNA損傷水平相比暴露于不產生colibactin的“常規”大腸桿菌的類器官高達兩倍。

研究人員還發現,colibactin引起的DNA損傷具有特殊的模式。

為了確定由細菌引起的DNA損傷是否在腸癌中起作用,研究人員隨后分析了來自英國和荷蘭的5500多個腫瘤樣本的DNA序列。首先,他們檢查了3600多種不同癌癥類型的荷蘭樣本中的兩個大腸菌素DNA損傷指紋。指紋存在于多種腫瘤中,與其他類型的癌癥相比,在腸癌中存在的頻率更高。

然后,研究人員改進了對腸道癌腫瘤的研究,并分析了來自英國的2000多種腸癌樣本。在這些樣品中,colibactin引起的獨特DNA損傷出現在4-5%的患者中。然而,尚需進一步研究來闡明毒素在這些情況下可發揮多少作用,以及微生物組的其他成分是否與腸癌的早期階段有關。

Hubrecht研究所的Grand Challenge共同研究員Hans Clevers教授說:“眾所周知,諸如煙草或紫外線之類的東西會引起DNA損傷的特定模式,這些DNA損傷指紋可以告訴我們很多有關過去可能導致癌癥的風險的信息。”

研究人員說,進一步尋找腸道損傷細胞中與細菌桿菌素相關的DNA損傷指紋可以用來識別那些具有更高患病風險的群體。


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