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高盐饮食养出“促癌菌”!J Exp Med|肠道丙酸激活肿瘤细胞的缺氧反应和TGF-β信号通路,加速胶质瘤进展

来源:2025-07-02

  在快节奏生活中,高盐饮食因其便捷和独特风味成为许多人的选择,从早餐的培根三明治到深夜的咸香零食,过量盐分摄入早已渗透日常。然而,这一饮食习惯可能在不知不觉中埋下健康隐患。 

  近日,J Exp Med发表的一项来自韩国科学技术院(KAIST)的研究Gut dysbiosis from high-salt diet promotes glioma via propionate-mediated TGF-β activation揭示了一个令人警惕的机制:高盐饮食通过重塑肠道菌群,促进短链脂肪酸丙酸的生成,进而激活肿瘤细胞的缺氧反应和TGF-β信号通路,加速胶质瘤的进展。这一发现为理解饮食与癌症的关系提供了新视角,也为胶质瘤的预防和治疗开辟了潜在方向。 

    

  一、高盐饮食重塑肠道菌群:丙酸成为关键“信使” 

  研究团队首先通过小鼠模型发现,持续4周的高盐饮食(HSD)显著缩短了胶质瘤小鼠的生存期,并增加了肿瘤体积。有趣的是,当使用抗生素清除肠道菌群或进行粪便菌群移植(FMT)实验时,高盐饮食的促癌作用被完全逆转——这表明肠道菌群是高盐饮食与胶质瘤之间的核心纽带。 

  进一步的微生物组分析显示,高盐饮食导致肠道中拟杆菌属(Bacteroides)尤其是vulgatus菌株的丰度显著升高。这类细菌通过琥珀酸代谢途径产生更多丙酸(propionate),一种短链脂肪酸。在高盐饮食小鼠的盲肠组织中,丙酸水平较正常饮食组显著升高,而其他短链脂肪酸(如乙酸、丁酸)则无变化。值得注意的是,即使在无菌小鼠中移植高盐饮食小鼠的菌群,也能观察到丙酸水平升高和肿瘤进展加速,证实了“高盐-菌群-丙酸”轴的独立性。 

    

1. 高盐饮食通过改变肠道微生物群恶化小鼠胶质瘤 

    

2. 高盐饮食改变肠道微生物群,导致肠道丙酸水平升高 

  二、丙酸如何“助纣为虐”?缺氧与TGF-β的双重驱动 

  为探究丙酸的直接作用,研究人员通过饮水补充丙酸,发现其可独立加速小鼠胶质瘤进展,且与免疫细胞无关。单细胞RNA测序(scRNA-seq)揭示,丙酸处理的肿瘤细胞中,缺氧相关基因(如HIF-1α、GLUT1VEGFA)和TGF-β信号通路基因显著上调。值得关注的是,丙酸甚至能在正常氧条件下激活肿瘤细胞的缺氧反应——通过促进HIF-1α蛋白核转位,诱导缺氧标志物GLUT1BNIP3的表达,而这一过程不依赖于肿瘤微环境的实际缺氧状态。 

    

3. 丙酸补充通过诱导胶质瘤细胞缺氧相关转录变化促进胶质瘤进展 

  机制研究表明,丙酸通过HIF-1α依赖的方式促进TGF-β1的分泌。阻断TGF-β信号(使用TGFβRI抑制剂)可显著逆转丙酸诱导的肿瘤侵袭和COL1A1I型胶原蛋白)表达,而COL1A1的高表达与胶质瘤细胞的迁移能力增强和患者预后不良密切相关。在人类胶质母细胞瘤(GBM)样本中,COL1A1高表达的肿瘤细胞同样富集缺氧和TGF-β信号特征,提示这一机制在人类中的保守性。 

  三、从实验模型到临床启示:饮食干预的潜在价值 

  这项研究构建了一条清晰的致病链条:高盐饮食→肠道拟杆菌属富集→丙酸生成增加→肿瘤细胞HIF-1α/TGF-β通路激活→肿瘤侵袭与进展。值得注意的是,研究中使用的高盐饮食剂量相当于人类每日摄入3520毫克钠,与全球平均钠摄入量(约4310毫克/天)接近,提示其结果对现代人群具有直接参考意义。 

  尽管目前尚需更多临床数据验证,但该研究为胶质瘤的预防提供了新方向。例如,通过调控肠道菌群减少丙酸生成(如抑制拟杆菌属过度增殖),或靶向HIF-1α/TGF-β通路阻断肿瘤进展,可能成为潜在的干预策略。对于普通人群而言,减少加工食品和高盐调料的摄入,维持肠道菌群平衡,或许是降低癌症风险的简单可行之道。 

  小结 

  从肠道到大脑,这项研究揭示了饮食通过微生物组影响远端器官的惊人能力。高盐饮食不再仅仅是心血管疾病的危险因素,其对癌症的潜在推动作用值得警惕。正如研究通讯作者Heung Kyu Lee所言,“我们的日常饮食不仅滋养身体,也在塑造肠道微生物的‘生态’,而这一生态可能通过意想不到的方式影响健康。” 

  在精准医疗时代,理解饮食-菌群-疾病的互作机制,将为疾病预防和治疗提供更全面的视角。或许,下次选择零食时,少一点盐分,就是对肠道菌群和整体健康的一份关爱。 

 

  (来源:生物谷) 

  原文出处:Kim CW, Kim HJ, Kang I, Ku KB, Kim Y, Park JH, Lim J, Kang BH, Park WH, La J, Chang S, Hwang I, Kim M, Ahn S, Lee HK. Gut dysbiosis from high-salt diet promotes glioma via propionate-mediated TGF-β activation. J Exp Med. 2025 Aug 4;222(8):e20241135. doi: 10.1084/jem.20241135. Epub 2025 May 22. PMID: 40402148; PMCID: PMC12097148. 

  链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40402148/