《Frontiers in Nutrition》:There may be a differential mechanistic impact on colorectal cancer of lactose-containing foods between lactase persistent and lactase non-persistent populations
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本综述挑战了钙是乳制品(DFs)对抗结直肠癌(CRC)唯一保护因子的传统观点,提出在乳糖酶非持续(LNP)人群中,持续摄入乳糖可通过诱导肠道微生物(尤其是双歧杆菌Bifidobacteria)发生适应性变化,产生额外的抗肿瘤效应,并可能增加DFs摄入量。文章指出,孟德尔随机化(MR)研究若忽略这种适应性(构成水平多效性),可能混淆DFs对CRC的真实影响,强调需区分乳糖酶持续(LP)与LNP人群进行评估。
引言
结直肠癌(CRC)是全球范围内高发的恶性肿瘤,饮食作为可改变的风险因素备受关注。乳制品(DFs)因其潜在的抗炎特性及与CRC风险的负相关关系而被广泛研究。传统观点认为,钙是DFs发挥抗癌作用的主要机制。然而,本综述提出,这一观点可能忽略了其他重要途径,特别是在成人乳糖酶缺乏(乳糖酶非持续,LNP)人群中,持续摄入含乳糖食物可能通过改变肠道微生物组,产生独特的抗肿瘤效应。
乳制品与结直肠癌研究的不一致性
大量研究和荟萃分析探讨了钙、维生素D及各类DFs(如牛奶、酸奶、奶酪)与CRC风险的关系,但结果存在不一致性。例如,一些研究发现酸奶消费与CRC风险降低相关,而另一些研究则未观察到显著关联。这种不一致可能源于研究方法、人群差异以及未能充分考虑乳糖代谢的遗传差异(如LNP与乳糖酶持续LP人群的区别)。
乳制品中影响结直肠癌的理论成分与机制
DFs中含有多种可能具有抗炎和抗肿瘤潜力的营养成分。
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钙与维生素D的作用:钙可通过与胆汁酸(BAs)结合形成不溶性皂化物,减少次级胆汁酸(如脱氧胆酸)的致癌作用。此外,钙通过激活结肠细胞上的细胞外钙敏感受体(CaSR),调控Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路,抑制异常增殖,并增强肠道屏障功能。维生素D能增强CaSR的作用。钙还能促进益生菌(如乳酸杆菌Lactobacilli)生长,改善微生物组。
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共轭亚油酸(CLA):DFs中的CLA可通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ),抑制炎症反应和细胞增殖,并与Wnt/β-catenin通路存在相互作用。
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其他营养素:乳铁蛋白(Lactoferrin)具有免疫调节和潜在抗肿瘤活性;叶酸(Folate)参与DNA合成和表观遗传调控。这些成分共同构成了DFs的“基质效应”,可能协同发挥保护作用。
乳制品在乳糖吸收不良人群中的作用
全球约70-75%的成年人为LNP,其乳糖酶活性在青春期后下降。传统认为LNP人群DFs消费量较低,因而保护作用较弱。然而,研究发现LNP人群在持续摄入乳糖后,肠道微生物组会发生适应性改变,主要表现为双歧杆菌Bifidobacteria(以及少量乳酸杆菌)的显著增殖。这种适应性变化不仅可能增强对乳糖的耐受性(从而增加DFs摄入),其产生的代谢物(如短链脂肪酸SCFAs、CLA)还可能通过上述多种通路发挥抗肿瘤作用。因此,在评估DFs对CRC的影响时,将LNP与LP人群合并分析可能会稀释或混淆结果,因为LNP人群可能通过微生物途径获得额外的保护效益。
益生菌型细菌对抗结直肠癌的理论效应
由乳糖适应性诱导产生的双歧杆菌等细菌,在体外和动物模型中显示出多种抗肿瘤机制:
- 1.
调节肠道菌群:竞争性抑制促癌菌(如具核梭杆菌Fusobacterium nucleatum)。
- 2.
促进癌细胞凋亡:通过上调半胱天冬酶(Caspase-1, -3, -9)等促凋亡基因表达。
- 3.
下调癌基因:抑制β-连环蛋白、PI3K、Bcl2等癌基因表达。
- 4.
调节免疫系统:降低促炎细胞因子(如TNF-α, IL-6)水平。
- 5.
影响胆汁酸代谢:减少有毒次级胆汁酸的生成。
特别是双歧杆菌能促进丁酸盐(Butyrate)的产生,后者作为组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂,能调控基因转录,抑制肿瘤发生。
讨论
本综述支持DFs对CRC具有适度的保护作用。钙通过多途径发挥抗肿瘤效应,但DFs中的其他营养素也可能贡献于其“基质效应”。在LNP人群中,乳糖诱导的微生物组双歧化可能提供额外的保护层,并促进DFs消费。忽略这种适应性可能导致研究结果不准确,尤其是在使用孟德尔随机化(MR)方法时,因为微生物代谢乳糖提供了独立于乳糖酶基因(LCT)的替代途径,构成了水平多效性,违反了MR的关键假设。未来研究需要区分LP和LNP人群,并深入探讨微生物适应性在人类CRC预防中的具体作用。
结论
DFs消费可适度降低CRC风险。钙是主要的效应因子,但DFs基质中的其他成分可能共同作用。在LNP人群中,持续乳糖摄入导致的微生物双歧化可能增强保护作用,并提高DFs消费量。将LP和LNP人群合并分析可能会使DFs的保护效应估计不准确。未来需进一步探索LNP人群微生物适应性在CRC预防中的作用。