Diet, microorganisms and their metabolites, and colon cancer

doi:10.1038/nrgastro.2016.165

审查

.2016年12月；13(12):691-706.

doi:10.1038/nrgool.2016.165。 Epub 2016年11月16日。

饮食、微生物及其代谢产物与结肠癌

斯蒂芬·J·D·奥基夫¹

附属机构

PMID： 27848961
预防性维修识别码： PMC6312102型
DOI（操作界面）： 10.1038/编号：2016.165

审查

饮食、微生物及其代谢产物与结肠癌

斯蒂芬·J·D·奥基夫. 胃肠病学与肝脏病学. 2016年12月.

.2016年12月；13(12):691-706.

doi:10.1038/nrgool.2016.165。 Epub 2016年11月16日。

作者

斯蒂芬·J·D·奥基夫¹

附属

¹匹兹堡大学消化、肝脏和营养科，S853 Scaife Hall，3550 Terrace Street，Pittsburgh，Pennsylvania 15261，USA。

PMID： 27848961
预防性维修识别码： PMC6312102型
DOI（操作界面）： 10.1038/编号：2016.165

摘要

结直肠癌是一种所谓的西化疾病，是全球第二大癌症死亡原因。根据全球流行病学和科学研究，证据表明，食用加工和未加工的肉类会增加结直肠癌的风险，但纤维会抑制结直肠癌风险，食物成分通过影响结肠微生物代谢影响结肠健康和癌症风险。肠道微生物群可以发酵复杂的膳食残留物，这些残留物对肠道酶的消化具有抵抗力。这一过程为微生物群提供能量，但最终释放出包括丁酸盐在内的短链脂肪酸，这些脂肪酸用于结肠和身体的代谢需求。丁酸盐具有一系列显著的结肠健康促进和抗肿瘤特性：它是结肠细胞的首选能源，保持粘膜完整性，并通过影响免疫、基因表达和表观遗传调节抑制炎症和致癌。蛋白质残基和脂肪刺激的胆汁酸也被微生物代谢为炎症和/或致癌代谢物，这增加了肿瘤进展的风险。这篇综述将讨论这些微生物代谢产物作用背后的机制，这些作用可以通过饮食来改变，以实现在西方社会预防结直肠癌的目标。

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作者声明没有相互竞争的利益。

数字

**图1|。结直肠癌发病率的地理差异。**
世界卫生组织的数据表明一|男性和b条|女性。转载自GLOBOCAN 2012，v1.0，Ferlay，J.等人，《全球癌症发病率和死亡率：国际癌症研究机构》，第11号基础http://globocan.iarc.fr/Pages/factsheetscancer.aspx？cancer=coloral(2013).

**图2|。饮食残留物和结肠微生物群在确定结肠癌风险中的重要性。**
在健康方面，90%以上的正常饮食在小肠中被吸收，营养物质被分配以维持整体身体健康。进入结肠的残留物主要是复合碳水化合物（纤维），但也含有蛋白质残留物和肝脏在摄入脂肪时分泌的初级胆汁酸。这些残留物在维持结肠健康方面起着关键作用，因为它们决定结肠微生物群的组成和代谢活性，通过发酵维持粘膜和结肠健康。在均衡饮食中，碳水化合物的糖化发酵占主导地位，产生短链脂肪酸，尤其是丁酸，丁酸是结肠细胞的首选能源，通过所示的作用具有抗炎和抗肿瘤特性。由于高脂肪、高肉、低纤维饮食不平衡，蛋白质发酵和胆汁酸去结合残留物的促炎和促癌特性占主导地位，导致结肠癌风险增加。

**图3|。结肠微生物群的关键代谢途径。**
通过发酵过程，这些代谢途径最终会从植物细胞壁产生和释放主要的短链脂肪酸（乙酸、丙酸和丁酸）和植物化学物质。请注意，有两种微生物酶负责丁酸盐的最终合成，即丁酰基辅酶a转移酶（占优势，由多种属和种形成）和丁酸激酶（在蛋白水解发酵中更受欢迎）。还显示了将氨基酸赖氨酸转化为丁酸的途径，丁酸也会生成氨。丙酸盐的主要生产途径是琥珀酸盐途径。图中显示了使用某些途径的细菌种类，但并不详尽。星图表明，物种使用乳酸形成丁酸。

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1. Ferlay J等人。GLOBOCAN 2012 v1.0，全球癌症发病率和死亡率：IARC癌症数据库第11号[在线]。法国里昂：国际癌症研究机构，http://globocan.iarc.fr/Pages/fact_sheets_cancer.aspx？cancer=coloral(2013).
1. Perdue DG、Haverkamp D、Perkins C、Daley CM和Provost E 1990-2009年美国印第安人和阿拉斯加土著人结直肠癌发病率和死亡率、发病年龄和诊断分期的地理差异。《美国公共卫生杂志》104，S404–S414（2014）。-项目管理咨询公司-公共医学
1. Houlston RS等人。三项全基因组关联研究的荟萃分析确定了结直肠癌在1q41、3q26.2、12q13.13和20q13.33的易感性位点。自然基因。42, 973–977 (2010).-项目管理咨询公司-公共医学
1. Figueiredo JC等人，《全基因组饮食-基因相互作用对结直肠癌风险的分析》。公共科学图书馆-遗传学。10，e1004228（2014）。-项目管理咨询公司-公共医学
1. Aune D等人。膳食纤维、全谷物和结直肠癌风险：前瞻性研究的系统回顾和剂量反应荟萃分析。英国医学杂志343，d6617（2011）。-项目管理咨询公司-公共医学

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[1] Ferlay J等人。GLOBOCAN 2012 v1.0，全球癌症发病率和死亡率：IARC癌症数据库第11号[在线]。法国里昂：国际癌症研究机构，http://globocan.iarc.fr/Pages/fact_sheets_cancer.aspx？cancer=coloral(2013).

[2] Ferlay J等人。GLOBOCAN 2012 v1.0，全球癌症发病率和死亡率：IARC癌症数据库第11号[在线]。法国里昂：国际癌症研究机构，http://globocan.iarc.fr/Pages/fact_sheets_cancer.aspx？cancer=coloral(2013).

[3] Perdue DG、Haverkamp D、Perkins C、Daley CM和Provost E 1990-2009年美国印第安人和阿拉斯加土著人结直肠癌发病率和死亡率、发病年龄和诊断分期的地理差异。《美国公共卫生杂志》104，S404–S414（2014）。-项目管理咨询公司-公共医学

[4] Perdue DG、Haverkamp D、Perkins C、Daley CM和Provost E 1990-2009年美国印第安人和阿拉斯加土著人结直肠癌发病率和死亡率、发病年龄和诊断分期的地理差异。《美国公共卫生杂志》104，S404–S414（2014）。-项目管理咨询公司-公共医学

[5] Houlston RS等人。三项全基因组关联研究的荟萃分析确定了结直肠癌在1q41、3q26.2、12q13.13和20q13.33的易感性位点。自然基因。42, 973–977 (2010).-项目管理咨询公司-公共医学

[6] Houlston RS等人。三项全基因组关联研究的荟萃分析确定了结直肠癌在1q41、3q26.2、12q13.13和20q13.33的易感性位点。自然基因。42, 973–977 (2010).-项目管理咨询公司-公共医学

[7] Figueiredo JC等人，《全基因组饮食-基因相互作用对结直肠癌风险的分析》。公共科学图书馆-遗传学。10，e1004228（2014）。-项目管理咨询公司-公共医学

[8] Figueiredo JC等人，《全基因组饮食-基因相互作用对结直肠癌风险的分析》。公共科学图书馆-遗传学。10，e1004228（2014）。-项目管理咨询公司-公共医学

[9] Aune D等人。膳食纤维、全谷物和结直肠癌风险：前瞻性研究的系统回顾和剂量反应荟萃分析。英国医学杂志343，d6617（2011）。-项目管理咨询公司-公共医学

[10] Aune D等人。膳食纤维、全谷物和结直肠癌风险：前瞻性研究的系统回顾和剂量反应荟萃分析。英国医学杂志343，d6617（2011）。-项目管理咨询公司-公共医学

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