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Science:发现肠道细菌产生的一种新型基因毒素可导致结直肠癌风险增加

Tags: 结直肠癌   肠道细菌      更新:2022-11-24

毒素(genotoxin)可以损害DNA,导致患结直肠癌的风险增加。相关研究结果发表在2022年10月28日的Science期刊上,论文标题为“Commensal microbiota from patients with inflammatory bowel disease produce genotoxic metabolites”。在这篇论文中,他们描述了他们开发的筛选过程。

德国癌症研究中心的Jens Puschhof和约翰霍普金斯大学医学院的Cynthia Sears在同期Science期刊上发表了一篇标题为“Microbial metabolites damage DNA”的观点类型文章,概述了该小组在这方面所做的工作。

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之前的研究已表明,存在于人类肠道中的一些细菌可以产生导致它们的宿主大肠癌风险增加的化学物。例如,人们已发现大肠杆菌产生一种叫做大肠杆菌素(colibactin)的物质,这种物质与患癌症的几率增加有关。这类物质一般被称为基因毒素---它们通过破坏DNA而导致问题。在这项新的研究中,这些作者注意到很少有基因毒素被发现,并试图找到更多的基因毒素。

这项新的研究涉及首先收集肠易激综合征(irritable bowel syndrome, IBD)患者的粪便样本,肠易激综合征也与结直肠癌风险的增加有关。这些作者随后使用他们开发的一种方法对每个粪便样本进行筛选,以确定由特定类型的细菌产生的物质是否会在它们感染的宿主细胞中造成DNA损伤。

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从IBD患者中分离出的人类肠道微生物会产生小分子基因毒素。图片来自Science, 2022, doi:10.1126/science.abm3233

他们发现了一个完整的代谢物家族,他们将其命名为吲哚亚胺(ndolimine),由一种被称为摩氏摩根菌(Morganella morganii)的细菌产生。之前的研究已发现摩氏摩根菌与结肠直肠癌风险的增加有关联,但是在此之前,它们的基因毒素还没有被确定。这些作者还寻找一种更直接的联系---他们将摩氏摩根菌注射到健康小鼠的肠道中,发现这样做会增加它们的肿瘤生长速度。

这些作者指出,他们的研究工作强调了肠道微生物组中的代谢物可能对癌症风险产生的影响。而Puschhof和Sears指出这项新的研究表明,肠道微生物组中可能存在广泛的基因毒素,这表明还需要开展更多的研究工作来找到它们。

参考资料:

Yiyun Cao et al. Commensal microbiota from patients with inflammatory bowel disease produce genotoxic metabolites, Science, 2022, doi:10.1126/science.abm3233.

Jens Puschhof et al. Microbial metabolites damage DNA, Science, 2022, doi:10.1126/science.ade6952.

作者:细胞 来源:细胞
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