研究揭示高脂饮食条件下肠道菌群调控乳腺癌和黑色素瘤进展的新机制

全球包括中国人群的高脂肪摄入量和肥胖率正快速上升。目前，高脂饮⻝(HFD)和肥胖已被认为是一些恶性肿瘤的高危因素。高脂饮食可通过破坏肠道菌群平衡导致癌症恶性发展。然而，与HFD相关肠道菌群在癌症进展中的作用仍不清楚。在该论文中，作者们对5031例患者数据的分析发现肥胖和肥胖相关肠道菌群与乳腺癌女性患者的不良预后和晚期临床病理状态相关。

为阐明HFD相关肠道菌群在癌症进展中的作用，作者们对高脂饮食条件下的荷瘤小鼠开展了粪菌转移等系列实验，证明失衡的HFD肠道菌群上调了血清中支链氨基酸尤其是亮氨酸的水平，亮氨酸激活了骨髓中髓系祖细胞的mTORC1信号通路，促发多形核髓源性抑制细胞（PMN-MDSCs）的分化，进而促进了癌症发展；进一步发现脱硫弧菌属细菌（ Desulfovibrio）在超重/肥胖症患者的粪便中富集，并与肿瘤增长、粪便亮氨酸水平和PMN-MDSCs 水平正相关，无菌动物菌株灌胃实验的结果也验证了上述发现，表明脱硫弧菌是驱动癌症进展的肠道菌群中的关键类群。

最后，作者们发现 HFD菌群诱导的外周血亮氨酸水平升高与女性乳腺癌患者肿瘤PMN-MDSC浸润丰富及临床预后差相关。以上结果揭示“肠道-骨髓-肿瘤”轴参与了HFD介导的癌症发展，为靶向调控肠道菌群-宿主共代谢物干预癌症发展提供了新的策略。

该研究以“A high-fat diet promotes cancer progression by inducing gut microbiota–mediated leucine production and PMN-MDSC differentiation ”为题在PNAS上发表，中山大学附属第二医院博士生陈洁雯和生命科学学院博士生刘希元为该文章的共同第一作者，中山大学生命科学学院陆勇军教授、中山大学附属第二医院胡海教授和宋尔卫院士为该文章的共同通讯作者。中山大学生命科学学院葛振煌副研究员、宫俊丽博士后和博士生邹意等对该文章做出了贡献。