昼夜节律紊乱、肠道微生物组变化与结直肠癌进展有关

加州大学尔湾分校的研究揭示了生物钟(人体内部的24小时生物起搏器)的破坏如何通过影响肠道微生物群和肠道屏障功能来加速结直肠癌的进展。这一发现为预防和治疗策略提供了新的途径。 

这项研究今天在线发表在《科学进展》杂志上，提供了一个更全面的理解，当结肠直肠癌存在时，生物钟被扰乱时，肠道微生物群的功能和组成发生了多么重要的变化。 

该研究的通讯作者、生物化学副教授塞尔玛·马斯里说:“在50岁以下的成年人中，早发性结直肠癌的发病率正在惊人地上升。”“长时间暴露在阳光下、深夜用餐和其他环境因素导致的昼夜节律失调可能是导致这些病例的原因。我们的研究表明，生物钟紊乱，尤其是生活方式的选择，可能在肠道健康和癌症风险中发挥重要作用。” 

先前的研究表明，生物钟的紊乱会影响结直肠癌的进展，但直到现在，生物钟和癌症是如何影响肠道微生物群的还不清楚。使用结直肠癌小鼠模型，研究小组发现，当生物钟被打乱时，肠道细菌的多样性和丰度会发生变化，而癌症的发展会进一步加剧这种变化。 

研究人员还发现，参与核酸、氨基酸和碳水化合物代谢的微生物途径发生了显著变化。这些功能变化与肠道粘液水平降低有关，肠道粘液通常保护肠道内壁免受有害细菌的侵害，这表明生物钟对维持肠道屏障的完整性至关重要。肠壁渗透性的增加使毒素和细菌进入血液，可能加速癌症的发展。 

“虽然这些发现很重要，但还需要做更多的工作，”马斯里说。“特别是，我们现在想知道，随着时间的推移，某些肠道细菌的时间和丰度的变化是否会直接导致结直肠癌的发展。长期研究对于确定昼夜节律失调是否会导致癌症以及我们将来如何预防癌症至关重要。更深入地了解人体内部时钟如何塑造肠道生态系统，可以为治疗癌症、改善整体肠道健康铺平道路。” 

这项研究是由生物化学博士后Rachel Fellows领导的。其他团队成员包括Marcus M. Seldin和Nicholas R. Pannunzio助理教授;成国椿博士后;研究生Alisa L. Mahieu、Bridget Fortin、Wei A. Song;和副专家娜塔莉·拉尔森——他们都来自医学院生物化学系。