'香港學者發現,腸道菌群裡有“壞人”,竟是導致結直腸癌的元凶'

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香港學者發現,腸道菌群裡有“壞人”,竟是導致結直腸癌的元凶


結直腸癌(Colorectal cancer,CRC)是世界上最常見的癌症之一。結直腸癌的發生和發展涉及遺傳、表觀遺傳和環境因素之間複雜的相互作用,其中環境因素是結直腸癌的主要觸發因素。

新的證據表明,腸道微生物可能是促進結直腸癌發展的一個重要環境因素。大規模的宏基因組學研究表明,結直腸癌患者的粘膜和糞便微生物群組成與健康個體不同。微生物失調在結直腸癌的病因學中發揮著重要作用,已被證明可調節結直腸癌的病理功能,包括細胞增殖、凋亡和免疫應答。

一些“驅動”細菌,如產腸毒素的脆弱擬桿菌(Bacteroides fragilis)和核梭菌(F. nucleatum)已被發現與結直腸癌的發生有關。這些微生物可以通過與宿主癌細胞直接相互作用、分泌致癌毒力因子或產生致癌微生物代謝產物來促進腫瘤的生長。因此,結直腸癌相關驅動菌的鑑定和鑑定具有重要的意義。

從結直腸癌患者糞便和粘膜樣本的宏基因組分析顯示,厭氧菌(P. anaerobius)選擇性富集於結直腸癌患者糞便和粘膜,但其促進腫瘤發生的作用和分子機制尚不清楚。

2019年9月9日,香港中文大學的研究人員在 Nature Microbiology 雜誌發表了題為:Peptostreptococcus anaerobius promotes colorectal carcinogenesis and modulates tumour immunity 的研究論文。

該研究探討了厭氧菌對小鼠結直腸癌自發形成和發展的影響及其分子機制。研究發現厭氧菌在ApcMin/+小鼠(一個自發性CRC的小鼠模型)中促進結直腸癌的發展。厭氧菌通過其表面蛋白PCWBR2直接與上皮細胞受體整合素α2 /β1相互作用,啟動PI3K-Akt-NF-κB級聯信號通路, 從而促進細胞增殖和促炎症免疫微環境。封閉PCWBR2和整合素α2 /β1之間的相互作用可以阻止厭氧菌介導的ApcMin/+小鼠的結直腸癌發生。

因此, 該研究證實了厭氧菌在小鼠體內的致癌潛能,闡明瞭厭氧菌與結腸上皮細胞作用促進細胞增殖和調節免疫微環境的機制, 表明了PCWBR2-整合素α2 /β1的相互作用可以作為一個潛在的結直腸癌藥物靶點

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香港學者發現,腸道菌群裡有“壞人”,竟是導致結直腸癌的元凶


結直腸癌(Colorectal cancer,CRC)是世界上最常見的癌症之一。結直腸癌的發生和發展涉及遺傳、表觀遺傳和環境因素之間複雜的相互作用,其中環境因素是結直腸癌的主要觸發因素。

新的證據表明,腸道微生物可能是促進結直腸癌發展的一個重要環境因素。大規模的宏基因組學研究表明,結直腸癌患者的粘膜和糞便微生物群組成與健康個體不同。微生物失調在結直腸癌的病因學中發揮著重要作用,已被證明可調節結直腸癌的病理功能,包括細胞增殖、凋亡和免疫應答。

一些“驅動”細菌,如產腸毒素的脆弱擬桿菌(Bacteroides fragilis)和核梭菌(F. nucleatum)已被發現與結直腸癌的發生有關。這些微生物可以通過與宿主癌細胞直接相互作用、分泌致癌毒力因子或產生致癌微生物代謝產物來促進腫瘤的生長。因此,結直腸癌相關驅動菌的鑑定和鑑定具有重要的意義。

從結直腸癌患者糞便和粘膜樣本的宏基因組分析顯示,厭氧菌(P. anaerobius)選擇性富集於結直腸癌患者糞便和粘膜,但其促進腫瘤發生的作用和分子機制尚不清楚。

2019年9月9日,香港中文大學的研究人員在 Nature Microbiology 雜誌發表了題為:Peptostreptococcus anaerobius promotes colorectal carcinogenesis and modulates tumour immunity 的研究論文。

該研究探討了厭氧菌對小鼠結直腸癌自發形成和發展的影響及其分子機制。研究發現厭氧菌在ApcMin/+小鼠(一個自發性CRC的小鼠模型)中促進結直腸癌的發展。厭氧菌通過其表面蛋白PCWBR2直接與上皮細胞受體整合素α2 /β1相互作用,啟動PI3K-Akt-NF-κB級聯信號通路, 從而促進細胞增殖和促炎症免疫微環境。封閉PCWBR2和整合素α2 /β1之間的相互作用可以阻止厭氧菌介導的ApcMin/+小鼠的結直腸癌發生。

因此, 該研究證實了厭氧菌在小鼠體內的致癌潛能,闡明瞭厭氧菌與結腸上皮細胞作用促進細胞增殖和調節免疫微環境的機制, 表明了PCWBR2-整合素α2 /β1的相互作用可以作為一個潛在的結直腸癌藥物靶點

香港學者發現,腸道菌群裡有“壞人”,竟是導致結直腸癌的元凶

研究過程中,為了鑑定與結直腸癌相關的微生物種類,研究人員分別使用宏基因組和16S重組DNA測序對結直腸癌糞便和粘膜微生物區進行了兩次大規模表徵。研究人員發現了在結直腸癌或腺瘤中富集的菌株,包括已知的結直腸癌相關的核梭菌和口腔消化性鏈球菌。此外,研究人員還發現厭氧菌是一種選擇性富集於結直腸癌患者糞便和粘膜的細菌。厭氧菌是一種革蘭氏陽性厭氧菌,通常存在於口腔和腸道中。研究人員也進一步證明了厭氧菌可以促進用偶氮甲烷治療的小鼠的結腸發育不良,這種厭氧菌可誘導膽固醇生物合成以促進結腸細胞增殖。然而,厭氧菌在自發性結直腸癌中的作用及其驅動腫瘤發生的分子機制尚不清楚。

接下來,在自發性結直腸癌小鼠模型ApcMin/+中,研究人員發現,厭氧菌無論在腫瘤的多樣性還是大小上都顯著促進結直腸腫瘤的發生。厭氧菌在ApcMin/+小鼠結腸腫瘤區有特異性聚集,提示其可能與結直腸癌細胞相互作用。與體內觀察一致,體外實驗發現,厭氧菌對結腸上皮細胞有很強的粘附能力。細菌粘附和定殖常常是促進腫瘤生長的先決步驟。


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香港學者發現,腸道菌群裡有“壞人”,竟是導致結直腸癌的元凶


結直腸癌(Colorectal cancer,CRC)是世界上最常見的癌症之一。結直腸癌的發生和發展涉及遺傳、表觀遺傳和環境因素之間複雜的相互作用,其中環境因素是結直腸癌的主要觸發因素。

新的證據表明,腸道微生物可能是促進結直腸癌發展的一個重要環境因素。大規模的宏基因組學研究表明,結直腸癌患者的粘膜和糞便微生物群組成與健康個體不同。微生物失調在結直腸癌的病因學中發揮著重要作用,已被證明可調節結直腸癌的病理功能,包括細胞增殖、凋亡和免疫應答。

一些“驅動”細菌,如產腸毒素的脆弱擬桿菌(Bacteroides fragilis)和核梭菌(F. nucleatum)已被發現與結直腸癌的發生有關。這些微生物可以通過與宿主癌細胞直接相互作用、分泌致癌毒力因子或產生致癌微生物代謝產物來促進腫瘤的生長。因此,結直腸癌相關驅動菌的鑑定和鑑定具有重要的意義。

從結直腸癌患者糞便和粘膜樣本的宏基因組分析顯示,厭氧菌(P. anaerobius)選擇性富集於結直腸癌患者糞便和粘膜,但其促進腫瘤發生的作用和分子機制尚不清楚。

2019年9月9日,香港中文大學的研究人員在 Nature Microbiology 雜誌發表了題為:Peptostreptococcus anaerobius promotes colorectal carcinogenesis and modulates tumour immunity 的研究論文。

該研究探討了厭氧菌對小鼠結直腸癌自發形成和發展的影響及其分子機制。研究發現厭氧菌在ApcMin/+小鼠(一個自發性CRC的小鼠模型)中促進結直腸癌的發展。厭氧菌通過其表面蛋白PCWBR2直接與上皮細胞受體整合素α2 /β1相互作用,啟動PI3K-Akt-NF-κB級聯信號通路, 從而促進細胞增殖和促炎症免疫微環境。封閉PCWBR2和整合素α2 /β1之間的相互作用可以阻止厭氧菌介導的ApcMin/+小鼠的結直腸癌發生。

因此, 該研究證實了厭氧菌在小鼠體內的致癌潛能,闡明瞭厭氧菌與結腸上皮細胞作用促進細胞增殖和調節免疫微環境的機制, 表明了PCWBR2-整合素α2 /β1的相互作用可以作為一個潛在的結直腸癌藥物靶點

香港學者發現,腸道菌群裡有“壞人”,竟是導致結直腸癌的元凶

研究過程中,為了鑑定與結直腸癌相關的微生物種類,研究人員分別使用宏基因組和16S重組DNA測序對結直腸癌糞便和粘膜微生物區進行了兩次大規模表徵。研究人員發現了在結直腸癌或腺瘤中富集的菌株,包括已知的結直腸癌相關的核梭菌和口腔消化性鏈球菌。此外,研究人員還發現厭氧菌是一種選擇性富集於結直腸癌患者糞便和粘膜的細菌。厭氧菌是一種革蘭氏陽性厭氧菌,通常存在於口腔和腸道中。研究人員也進一步證明了厭氧菌可以促進用偶氮甲烷治療的小鼠的結腸發育不良,這種厭氧菌可誘導膽固醇生物合成以促進結腸細胞增殖。然而,厭氧菌在自發性結直腸癌中的作用及其驅動腫瘤發生的分子機制尚不清楚。

接下來,在自發性結直腸癌小鼠模型ApcMin/+中,研究人員發現,厭氧菌無論在腫瘤的多樣性還是大小上都顯著促進結直腸腫瘤的發生。厭氧菌在ApcMin/+小鼠結腸腫瘤區有特異性聚集,提示其可能與結直腸癌細胞相互作用。與體內觀察一致,體外實驗發現,厭氧菌對結腸上皮細胞有很強的粘附能力。細菌粘附和定殖常常是促進腫瘤生長的先決步驟。


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緊接著,研究人員鑑定出了一種厭氧菌表面蛋白-PCWBR2,它直接與結直腸癌細胞表面上皮受體整合素α2 /β1相互作用,啟動PI3K-Akt-NF-κB級聯信號通路, 從而促進細胞增殖和促炎症免疫微環境。封閉PCWBR2和整合素α2 /β1之間的相互作用可以阻止厭氧菌介導的ApcMin/+小鼠的結直腸癌發生。


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結直腸癌(Colorectal cancer,CRC)是世界上最常見的癌症之一。結直腸癌的發生和發展涉及遺傳、表觀遺傳和環境因素之間複雜的相互作用,其中環境因素是結直腸癌的主要觸發因素。

新的證據表明,腸道微生物可能是促進結直腸癌發展的一個重要環境因素。大規模的宏基因組學研究表明,結直腸癌患者的粘膜和糞便微生物群組成與健康個體不同。微生物失調在結直腸癌的病因學中發揮著重要作用,已被證明可調節結直腸癌的病理功能,包括細胞增殖、凋亡和免疫應答。

一些“驅動”細菌,如產腸毒素的脆弱擬桿菌(Bacteroides fragilis)和核梭菌(F. nucleatum)已被發現與結直腸癌的發生有關。這些微生物可以通過與宿主癌細胞直接相互作用、分泌致癌毒力因子或產生致癌微生物代謝產物來促進腫瘤的生長。因此,結直腸癌相關驅動菌的鑑定和鑑定具有重要的意義。

從結直腸癌患者糞便和粘膜樣本的宏基因組分析顯示,厭氧菌(P. anaerobius)選擇性富集於結直腸癌患者糞便和粘膜,但其促進腫瘤發生的作用和分子機制尚不清楚。

2019年9月9日,香港中文大學的研究人員在 Nature Microbiology 雜誌發表了題為:Peptostreptococcus anaerobius promotes colorectal carcinogenesis and modulates tumour immunity 的研究論文。

該研究探討了厭氧菌對小鼠結直腸癌自發形成和發展的影響及其分子機制。研究發現厭氧菌在ApcMin/+小鼠(一個自發性CRC的小鼠模型)中促進結直腸癌的發展。厭氧菌通過其表面蛋白PCWBR2直接與上皮細胞受體整合素α2 /β1相互作用,啟動PI3K-Akt-NF-κB級聯信號通路, 從而促進細胞增殖和促炎症免疫微環境。封閉PCWBR2和整合素α2 /β1之間的相互作用可以阻止厭氧菌介導的ApcMin/+小鼠的結直腸癌發生。

因此, 該研究證實了厭氧菌在小鼠體內的致癌潛能,闡明瞭厭氧菌與結腸上皮細胞作用促進細胞增殖和調節免疫微環境的機制, 表明了PCWBR2-整合素α2 /β1的相互作用可以作為一個潛在的結直腸癌藥物靶點

香港學者發現,腸道菌群裡有“壞人”,竟是導致結直腸癌的元凶

研究過程中,為了鑑定與結直腸癌相關的微生物種類,研究人員分別使用宏基因組和16S重組DNA測序對結直腸癌糞便和粘膜微生物區進行了兩次大規模表徵。研究人員發現了在結直腸癌或腺瘤中富集的菌株,包括已知的結直腸癌相關的核梭菌和口腔消化性鏈球菌。此外,研究人員還發現厭氧菌是一種選擇性富集於結直腸癌患者糞便和粘膜的細菌。厭氧菌是一種革蘭氏陽性厭氧菌,通常存在於口腔和腸道中。研究人員也進一步證明了厭氧菌可以促進用偶氮甲烷治療的小鼠的結腸發育不良,這種厭氧菌可誘導膽固醇生物合成以促進結腸細胞增殖。然而,厭氧菌在自發性結直腸癌中的作用及其驅動腫瘤發生的分子機制尚不清楚。

接下來,在自發性結直腸癌小鼠模型ApcMin/+中,研究人員發現,厭氧菌無論在腫瘤的多樣性還是大小上都顯著促進結直腸腫瘤的發生。厭氧菌在ApcMin/+小鼠結腸腫瘤區有特異性聚集,提示其可能與結直腸癌細胞相互作用。與體內觀察一致,體外實驗發現,厭氧菌對結腸上皮細胞有很強的粘附能力。細菌粘附和定殖常常是促進腫瘤生長的先決步驟。


香港學者發現,腸道菌群裡有“壞人”,竟是導致結直腸癌的元凶

緊接著,研究人員鑑定出了一種厭氧菌表面蛋白-PCWBR2,它直接與結直腸癌細胞表面上皮受體整合素α2 /β1相互作用,啟動PI3K-Akt-NF-κB級聯信號通路, 從而促進細胞增殖和促炎症免疫微環境。封閉PCWBR2和整合素α2 /β1之間的相互作用可以阻止厭氧菌介導的ApcMin/+小鼠的結直腸癌發生。


香港學者發現,腸道菌群裡有“壞人”,竟是導致結直腸癌的元凶


總之, 該研究確定了厭氧菌其表面蛋白PCWBR2直接與整合素α2/β1相互作用,啟動一個致癌PI3K-Akt-FAK級聯促進腫瘤細胞增殖,而與此同時重塑腫瘤免疫為環境促進腫瘤發生。

該研究還表明,阻斷整合素介導的信號轉導可能是一種有效的方法來滅活厭氧菌,可作為結直腸癌的預防或治療得潛在手段。

通訊作者介紹

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結直腸癌(Colorectal cancer,CRC)是世界上最常見的癌症之一。結直腸癌的發生和發展涉及遺傳、表觀遺傳和環境因素之間複雜的相互作用,其中環境因素是結直腸癌的主要觸發因素。

新的證據表明,腸道微生物可能是促進結直腸癌發展的一個重要環境因素。大規模的宏基因組學研究表明,結直腸癌患者的粘膜和糞便微生物群組成與健康個體不同。微生物失調在結直腸癌的病因學中發揮著重要作用,已被證明可調節結直腸癌的病理功能,包括細胞增殖、凋亡和免疫應答。

一些“驅動”細菌,如產腸毒素的脆弱擬桿菌(Bacteroides fragilis)和核梭菌(F. nucleatum)已被發現與結直腸癌的發生有關。這些微生物可以通過與宿主癌細胞直接相互作用、分泌致癌毒力因子或產生致癌微生物代謝產物來促進腫瘤的生長。因此,結直腸癌相關驅動菌的鑑定和鑑定具有重要的意義。

從結直腸癌患者糞便和粘膜樣本的宏基因組分析顯示,厭氧菌(P. anaerobius)選擇性富集於結直腸癌患者糞便和粘膜,但其促進腫瘤發生的作用和分子機制尚不清楚。

2019年9月9日,香港中文大學的研究人員在 Nature Microbiology 雜誌發表了題為:Peptostreptococcus anaerobius promotes colorectal carcinogenesis and modulates tumour immunity 的研究論文。

該研究探討了厭氧菌對小鼠結直腸癌自發形成和發展的影響及其分子機制。研究發現厭氧菌在ApcMin/+小鼠(一個自發性CRC的小鼠模型)中促進結直腸癌的發展。厭氧菌通過其表面蛋白PCWBR2直接與上皮細胞受體整合素α2 /β1相互作用,啟動PI3K-Akt-NF-κB級聯信號通路, 從而促進細胞增殖和促炎症免疫微環境。封閉PCWBR2和整合素α2 /β1之間的相互作用可以阻止厭氧菌介導的ApcMin/+小鼠的結直腸癌發生。

因此, 該研究證實了厭氧菌在小鼠體內的致癌潛能,闡明瞭厭氧菌與結腸上皮細胞作用促進細胞增殖和調節免疫微環境的機制, 表明了PCWBR2-整合素α2 /β1的相互作用可以作為一個潛在的結直腸癌藥物靶點

香港學者發現,腸道菌群裡有“壞人”,竟是導致結直腸癌的元凶

研究過程中,為了鑑定與結直腸癌相關的微生物種類,研究人員分別使用宏基因組和16S重組DNA測序對結直腸癌糞便和粘膜微生物區進行了兩次大規模表徵。研究人員發現了在結直腸癌或腺瘤中富集的菌株,包括已知的結直腸癌相關的核梭菌和口腔消化性鏈球菌。此外,研究人員還發現厭氧菌是一種選擇性富集於結直腸癌患者糞便和粘膜的細菌。厭氧菌是一種革蘭氏陽性厭氧菌,通常存在於口腔和腸道中。研究人員也進一步證明了厭氧菌可以促進用偶氮甲烷治療的小鼠的結腸發育不良,這種厭氧菌可誘導膽固醇生物合成以促進結腸細胞增殖。然而,厭氧菌在自發性結直腸癌中的作用及其驅動腫瘤發生的分子機制尚不清楚。

接下來,在自發性結直腸癌小鼠模型ApcMin/+中,研究人員發現,厭氧菌無論在腫瘤的多樣性還是大小上都顯著促進結直腸腫瘤的發生。厭氧菌在ApcMin/+小鼠結腸腫瘤區有特異性聚集,提示其可能與結直腸癌細胞相互作用。與體內觀察一致,體外實驗發現,厭氧菌對結腸上皮細胞有很強的粘附能力。細菌粘附和定殖常常是促進腫瘤生長的先決步驟。


香港學者發現,腸道菌群裡有“壞人”,竟是導致結直腸癌的元凶

緊接著,研究人員鑑定出了一種厭氧菌表面蛋白-PCWBR2,它直接與結直腸癌細胞表面上皮受體整合素α2 /β1相互作用,啟動PI3K-Akt-NF-κB級聯信號通路, 從而促進細胞增殖和促炎症免疫微環境。封閉PCWBR2和整合素α2 /β1之間的相互作用可以阻止厭氧菌介導的ApcMin/+小鼠的結直腸癌發生。


香港學者發現,腸道菌群裡有“壞人”,竟是導致結直腸癌的元凶


總之, 該研究確定了厭氧菌其表面蛋白PCWBR2直接與整合素α2/β1相互作用,啟動一個致癌PI3K-Akt-FAK級聯促進腫瘤細胞增殖,而與此同時重塑腫瘤免疫為環境促進腫瘤發生。

該研究還表明,阻斷整合素介導的信號轉導可能是一種有效的方法來滅活厭氧菌,可作為結直腸癌的預防或治療得潛在手段。

通訊作者介紹

香港學者發現,腸道菌群裡有“壞人”,竟是導致結直腸癌的元凶

於君,女,香港中文大學終身教授、博士生導師,長江學者講座教授,香港中文大學醫學院消化道腫瘤實驗中心主任。長期致力研究消化道及肝臟病變、腫瘤的形成機理,從而研究出更準確和有效的檢測、預防和治療方法。

於君教授已發表SCI研究論文近300篇,包括: NatureCancer CellCell MetablismNature MicrobiologyJ Clin OncolJ Clin InvestMol CellGastroenterologyHepatologyGut等數十篇。擔任十餘種世界著名醫學期刊編委。

曾獲香港中文大學傑出研究學者獎、三次獲頒國家教育部高等學校科學研究優秀成果獎自然科學獎一等獎、三次獲頒國家科技技術進步獎、國家自然科學獎二等獎,美國胃腸病學會腫瘤研究導師獎、何樑何利基金科學與技術獎等。

論文鏈接:

https://www.nature.com/articles/s41564-019-0541-3

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