在美國，結腸癌是第四大常見癌症，也是致死數第二的癌症。先前的研究表明，吃綠色蔬菜和纖維可降低一半患結腸癌的風險。
腸道微生物組與宿主生理學和病理生理學密切相關。例如，與常規飼養條件下的相應動物相比，結直腸癌 （CRC） 無菌模型的研究顯示腸道炎症和腫瘤結果減少。糞便微生物群移植成功用於治療複發性艱難梭菌感染併為炎症性腸病、功能性胃腸道疾病和肥胖症患者帶來益處。
人們對定義改變腸道微生物群以預防和治療疾病的干預措施越來越感興趣。流行病學研究表明，CRC 與綠色蔬菜和纖維的攝入量低有關，而深色葉類蔬菜的攝入量與風險降低有關。然而，關於這些膳食攝入量如何影響腸道微生物群、宿主轉錄組學和胃腸道發病機制之間的串擾，我們知之甚少。
近期，德州農工大學健康科學中心將研究發表在《Gut Microbes》期刊上，論文名為“Dietary spinach reshapes the gut microbiome in an Apc-mutant genetic background： mechanistic insights from integrated multi-omics”，探討了菠菜、腸道健康、基因和患結腸癌之間的關係。
研究團隊首次在大鼠結腸息肉 （Pirc） 模型中採用菠菜 （SPI） 預防癌症的多組學方法。餵食 26 周的 SPI（10% w/w，在飲食中冷凍乾燥）表現出顯著的抗腫瘤功效，並且在 Apc 突變遺傳背景中，β-連環蛋白在腺瘤息肉中仍然高度過表達。然而，在野生型和 Apc 突變型大鼠中，食用 SPI 後腸道微生物組多樣性的增加與分類組成的逆轉相吻合。
宏基因組預測涉及亞油酸和丁酸代謝、三羧酸迴圈和癌症通路，這得到了轉錄組學和代謝組學分析的支援。因此，SPI 的腫瘤抑制涉及腸道微生物組的顯著重塑以及宿主 RNA-miRNA 網路的變化。當透過代謝組學將結腸息肉與匹配的外觀正常的組織進行比較時，抗癌結果與具有已知抗炎/促凋亡機制的 SPI 衍生的亞油酸酯生物活性物質有關，以及N -aceto-2-hydroxybutanoate，與由於腸道微生物群的α-多樣性增加而改變的丁酸代謝一致。在 SPI 餵養大鼠的結腸腫瘤中，L-穀氨酸和N-乙醯神經氨酸也減少了，這表明參與致癌訊號網路和免疫逃避的線粒體能量學和細胞表面聚糖發生了改變。
總之，SPI 的癌症預防多組學方法為亞油酸和丁酸代謝以及 L-穀氨酸和N-乙醯神經氨酸的腫瘤相關變化提供了機制支援。其他因素，如纖維含量，也需要進一步調查，以推遲對高危患者的結腸切除術和藥物干預。
參考文獻：
Ying-Shiuan Chen， Jia Li， Rani Menon， Arul Jayaraman， Kyongbum Lee， Yun Huang， Wan Mohaiza Dashwood， Ke Zhang， Deqiang Sun & Roderick H。 Dashwood （2021） Dietary spinach reshapes the gut microbiome in an Apc-mutant genetic background： mechanistic insights from integrated multi-omics， Gut Microbes， 13：1， DOI： 10。1080/19490976。2021。1972756
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