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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了水果蔬菜抗癌的具體機(jī)制,靠的居然是腸道微生物

2018-04-11 來源:奇點(diǎn)網(wǎng)  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護(hù)膚
摘要:腸道微生物的代謝維持著HDAC2以及組蛋白H3K18的活性的平衡。食物中的水果蔬菜被腸道微生物降解后產(chǎn)生的短鏈脂肪酸,可以通過抑制HDAC2表達(dá)來增加組蛋白H3K18的活性,進(jìn)而抑制細(xì)胞分裂,發(fā)揮抗癌活性。

從小到大,相信很多人都應(yīng)該有被父母強(qiáng)制喂食蔬菜水果的經(jīng)歷。他們會(huì)語重心長(zhǎng)的在你耳邊說,“水果蔬菜好啊,要多吃水果蔬菜,這樣營養(yǎng)才均衡”之類的話。

的確,大量的流行病學(xué)調(diào)查顯示,多吃水果蔬菜具有很多好處,例如降低心血管疾病、糖尿病中風(fēng)、肥胖、白內(nèi)障等疾病的風(fēng)險(xiǎn)。然而,在人們更關(guān)心的癌癥方面,水果蔬菜的功效一直都有爭(zhēng)論。有的研究證明水果蔬菜能夠預(yù)防腸癌的發(fā)生,而有的研究卻表明,水果蔬菜的攝入與腸癌的發(fā)生無關(guān)[1]。
 
不過現(xiàn)在看來,水果蔬菜抗癌論或許要更勝一籌,因?yàn)榭茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)了水果蔬菜抗癌的具體機(jī)制。
 
近期,來自英國劍橋大學(xué)Babraham研究所的PatrickVarga-Weisz教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)在《自然通訊》雜志上發(fā)表了一篇文章,詳細(xì)的揭示了水果蔬菜是如何通過腸道微生物的作用來抑制腸癌生長(zhǎng)的[2]。具體來說,Weisz教授發(fā)現(xiàn),我們吃下的水果蔬菜,在腸道內(nèi)被腸道微生物降解產(chǎn)生的短鏈脂肪酸,可以抑制編碼組蛋白去乙?;?(HDAC2)基因的表達(dá),抑制癌細(xì)胞的分裂。
 
說到這里,我們可能需要簡(jiǎn)單了解一下組蛋白去乙?;浮?/div>
 
組蛋白去乙?;福櫭剂x就是一種介導(dǎo)組蛋白去乙?;拿?。具體來說,HDAC2可以通過介導(dǎo)組蛋白的翻譯后修飾來調(diào)控細(xì)胞基因的表達(dá)。而此前的研究表明,腸癌細(xì)胞在生長(zhǎng)發(fā)育的過程中,組蛋白脫乙?;副徽J(rèn)為是調(diào)節(jié)癌細(xì)胞增殖分化的關(guān)鍵因素,對(duì)于癌細(xì)胞的抗凋亡活性是必須的[3]。但是其中的具體機(jī)制尚不清楚。
 
Varga-Weisz教授長(zhǎng)期專注于HADAC2與腸癌的研究中。在之前的實(shí)驗(yàn)中,Weisz教授偶然發(fā)現(xiàn),HDAC2蛋白活性的增強(qiáng),與腸粘膜細(xì)胞中組蛋白H3K18的活性密切相關(guān)。當(dāng)HDAC2的過表達(dá),會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)組蛋白H3K18的活性降低。
 
同時(shí),Varga-Weisz教授在實(shí)驗(yàn)過程中還觀察到,腸粘膜細(xì)胞內(nèi)組蛋白H3K18的活性也同腸道微生物的活性密切相關(guān)。表現(xiàn)為,當(dāng)使用抗生素清除小鼠腸道內(nèi)的微生物后,腸粘膜細(xì)胞內(nèi)組蛋白H3K18的活性也顯著降低,并且HDAC2的活性也被顯著增強(qiáng)了。
 
由于之前的研究表明,腸道微生物代謝水果蔬菜產(chǎn)生的短鏈脂肪酸,可以抑制HDAC2的表達(dá)。因此,Weisz教授懷疑,腸道微生物分解水果蔬菜產(chǎn)生的短鏈脂肪酸,很有可能是通過抑制HDAC2形成提高組蛋白H3K18的活性來發(fā)揮抑癌活性的。
 
為此,Varga-Weisz教授首先在小鼠小腸中調(diào)查短鏈脂肪酸與組蛋白H3K18的活性的關(guān)系。通過往小鼠小腸中補(bǔ)充短鏈脂肪酸,Weisz教授發(fā)現(xiàn),果然,加入短鏈脂肪酸2小時(shí)后,小腸粘膜細(xì)胞中的組蛋白H3K18的活性顯著上升,而HDAC2的水平顯著下降。這意味著,腸道微生物分解水果蔬菜產(chǎn)生的短鏈脂肪酸在維持組蛋白H3K18的活性上起著重要作用。
 
但是,組蛋白H3K18的活性對(duì)腸粘膜細(xì)胞又有什么影響呢?
 
通過對(duì)腸黏膜細(xì)胞進(jìn)行染色質(zhì)免疫沉淀,Varga-Weisz教授發(fā)現(xiàn),組蛋白H3K18主要位于基因轉(zhuǎn)錄的起始位點(diǎn),與基因轉(zhuǎn)錄活性密切相關(guān)。而進(jìn)一步通過RNA測(cè)序以及KEGG通路分析,Weisz教授發(fā)現(xiàn),組蛋白H3K18的活化主要參與癌癥相關(guān)的基因通路的調(diào)節(jié)。
 
具體來說,組蛋白H3K18參與癌細(xì)胞的細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)。Varga-Weisz教授發(fā)現(xiàn),組蛋白H3K18的狀態(tài)與癌細(xì)胞的分裂密切相關(guān),表現(xiàn)為,當(dāng)大量組蛋白H3K18的活性增強(qiáng)時(shí),可以使細(xì)胞有絲分裂停滯,抑制癌細(xì)胞的增殖。
 
總的來說,Varga-Weisz教授發(fā)現(xiàn),腸道微生物的代謝維持著HDAC2以及組蛋白H3K18的活性的平衡。食物中的水果蔬菜被腸道微生物降解后產(chǎn)生的短鏈脂肪酸,可以通過抑制HDAC2表達(dá)來增加組蛋白H3K18的活性,進(jìn)而抑制細(xì)胞分裂,發(fā)揮抗癌活性。
 
正如Varga-Weisz教授所說,“我們的腸道是無數(shù)幫助消化食物如植物纖維的細(xì)菌的家,它們還可以作為有害細(xì)菌的屏障,教育我們的免疫系統(tǒng)。我們的工作闡明了短鏈脂肪酸如何通過組蛋白參與基因的調(diào)節(jié),這又反過來牽涉到癌癥,并提供了一個(gè)有趣的新藥物靶點(diǎn)[4]。”
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