饮食如何影响肠癌?通过食物抗原

研究表明，膳食抗原可通过Peyer's补丁激活T细胞，从而抑制小肠癌变。在无抗原日粮中添加牛血清白蛋白(BSA)或卵清蛋白(OVA)可以恢复小鼠的免疫功能，降低肿瘤生长。

　　

新的研究揭示了牛血清白蛋白(BSA)或卵清蛋白(OVA)等常见膳食蛋白如何刺激身体的免疫反应并减少小肠癌。

在最近发表在《Frontiers in Immunology》杂志上的一项研究中，研究人员调查了饮食抗原在调节小肠肿瘤方面的影响。

饮食如何影响肠癌?

尽管胃肠道肿瘤是世界上影响个体的最常见的癌症类型，但仍然缺乏监测胃肠道肿瘤生长的非侵入性诊断技术。

虽然罕见，但小肠肿瘤也可能发生。由于症状的延迟发作，其中许多在很长一段时间内未被发现，这可能使治疗结果恶化。因此，确定预防或抑制小肠癌变的饮食成分至关重要。

目前尚不清楚哪些饮食成分可以减少小肠癌的发生，因为这种类型的肿瘤比结肠直肠癌要罕见得多。然而，鉴于免疫系统在肿瘤控制中的关键作用，研究人员假设食物成分和细菌都可以影响胃肠道的免疫反应，可能参与了小肠肿瘤的发展。

关于研究

本研究的研究人员使用了Apcmin/+小鼠，这是一种具有肿瘤抑制基因腺瘤性息肉病大肠(Apc)功能缺失突变的肠道肿瘤发生小鼠模型。

所有小鼠在无特定病原体(SPF)环境下进食无抗原饮食(AFD)六周，以研究肿瘤。将卵清蛋白(OVA)或牛血清白蛋白(BSA)掺入AFD中，以确定添加这些食物抗原如何影响肿瘤增殖和免疫反应。

为了产生Peyer’s patches (PP)-null野生型(WT)小鼠，将白细胞介素-7受体α (IL-7Rα)抗体注射到WT动物体内。这些小鼠的后代被喂食AFD或常规饲料(NCD) 5周。在E14.5时，将与Apcmin/+杂交的WT坝雄性小鼠注射A7R34抗体，产生Peyer 's patches-null Apcmin/+动物。

体视显微镜用于测量肿瘤的大小和数量，而流式细胞术和荧光活化细胞分选(FACS)使研究人员能够评估免疫细胞群。采用单细胞核糖核酸测序(scRNA-seq)技术研究PPs对饲料抗原的免疫细胞诱导作用。

Peyer's补丁作为免疫中枢:小肠中的Peyer's补丁对于诱导T细胞对饮食抗原做出反应至关重要，形成了对抗肿瘤形成的第一道防线。

研究人员还对PP参与触发带有食物抗原的小肠固有层T细胞的过程感兴趣，因为这可能是饮食抗原从肠腔转移的位置。为此，将异硫氰酸荧光素(FITC)结合的卵细胞注射到小鼠小肠的结扎环中，从而允许免疫组织化学(IHC)分析来证实这一假设。

微折叠细胞(Microfold cells, M)是存在于PPs内的上皮细胞的一个特殊亚群，它们通过细胞膜运输大分子或微生物。目前的研究调查了M细胞参与转运膳食抗原到树突状细胞在PPs。除了评估树突状细胞的食物抗原调节作用(可能影响PPs中T细胞的发育)外，还测定了M细胞缺陷小鼠的小肠固有层T细胞的数量。

研究结果

scRNA-seq结果显示，饮食抗原影响T细胞和树突状细胞呈递抗原的活化。小肠固有层内的T细胞，特别是辅助性T细胞1 (Th1)，可以防止小肠癌症的发展。

在SPF和无菌条件下，喂食AFD的小鼠观察到较低的T细胞计数，这表明饮食抗原有助于T细胞诱导，从而导致致癌过程。在饮食中加入牛血清白蛋白后，小鼠的小肠癌症发病率降低到与非传染性疾病喂养的动物相当的水平。在食用AFD的野生型小鼠中，在饲料中添加牛血清白蛋白后，PPs内表达分化4 (CD4)的辅助细胞簇和表达cd8的细胞毒性t细胞簇减少，但恢复正常。在无抗原的饮食中添加OVA可恢复PPs中的t细胞数量，这表明这种效果并非针对特定抗原。

M细胞被发现将饮食抗原从管腔转运到树突状细胞，从而诱导T细胞的活性。AFD动物树突状细胞减少;然而，在无菌和SPF条件下，在饲料中添加牛血清白蛋白证实了饲料抗原对树突状细胞功能的调节作用。

结论

研究结果表明，使用特定抗原的饮食干预可以作为治疗胃肠道癌症的辅助治疗方法，特别是对于家族性腺瘤性息肉病等疾病。

饮食抗原通过刺激T细胞通过PPs对食物抗原的反应来抑制小肠的癌变。细胞毒性T细胞活性是抗肿瘤反应的一个关键方面，其疗效取决于Th1细胞的存在。在目前的研究中，AFD喂养的APCmin/+动物在小肠癌中观察到细胞毒性T细胞水平降低;然而，在无抗原饮食中加入牛血清白蛋白后，这些水平部分恢复。

该研究结果具有临床意义，因为本研究中使用的AFD成分与肠内营养成分相似，后者通常用作胃肠道癌症的辅助治疗，特别是对于患有家族性腺瘤性息肉病和炎症性肠病(IBD)的个体。