IJBS丨孫洋/李梢聯(lián)合揭示膳食來源的昆布及其活性成分改善高果糖相關結腸炎-癌轉化的分子機制

結直腸癌是全球常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率在不同國家和地區(qū)之間的差異可達6–8倍，提示社會經濟水平、遺傳背景及環(huán)境因素在其發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用。 結腸炎相關結直腸癌（colitis-associated colorectal cancer）主要由腸道慢性炎癥演變進展而來，長期慢性炎癥狀態(tài)使機體更易受到飲食等環(huán)境因素的影響，其中高果糖攝入是結直腸癌發(fā)病的高風險因素之一。因此，深入理解高果糖如何促進結腸腫瘤的發(fā)生發(fā)展以及尋找安全有效的防治策略，意義十分重大且迫切。

近日，南京大學生命科學學院、醫(yī)藥生物技術全國重點實驗室孫洋教授團隊聯(lián)合清華大學李梢教授團隊在生物醫(yī)學期刊International Journal of Biological Sciences上發(fā)表題為Dietary targeting of CNBP to rein in the EREG–EGFR cascade and restore homeostasis in colitis-associated colorectal cancer的研究論文，揭示了高果糖攝入可上調炎癥成纖維細胞中EREG的O-GlcNAc糖基化修飾，從而增強其穩(wěn)定性和分泌，進而通過EGFR-ERK通路持續(xù)激活結腸上皮細胞，最終促進腫瘤進展。與此同時，研究團隊構建了藥食同源數據庫（ Food∩TCM），結合基于全基因組藥物靶點預測算法，篩選出昆布（Laminaria japonica）及其活性成分 巖藻多糖（Fucoidan）和褐藻多酚（ Dieckol）可作為潛在的膳食來源干預分子。該研究強調了將膳食干預策略融入慢性病預防體系的重要性，并為開發(fā)源自昆布的活性分子用于預防結腸炎相關結直腸癌提供了理論依據。

研究背景

結腸炎相關結直腸癌由慢性炎癥驅動，長期的炎癥暴露使疾病進展更易受到飲食結構和代謝因素的影響。現(xiàn)代社會高果糖攝入量激增，主要源于食品工業(yè)的驅動和消費習慣的改變。一方面，由于果糖具有口味好、甜度高、升糖指數低等優(yōu)點，且作為低成本甜味劑，高果糖玉米糖漿被廣泛添加到飲料（如奶茶、汽水）和超加工食品中。這些因素導致在過去50年里，果糖消費量大幅增加。另一方面，隨著經濟的發(fā)展我國人均果糖攝入量也呈逐年上升趨勢，從2013年起已成為世界第二大液體飲料生產和消費國。有研究指出，與100年前相比，一個普通人每年攝入的果糖增加了十幾倍。針對果糖的長期日常攝入，導致腸道疾病進展加重的現(xiàn)象，仍然缺乏安全有效、長期可行的防治措施與治療方案。

主要發(fā)現(xiàn)

該研究發(fā)現(xiàn)高果糖攝入顯著加劇腸道炎癥，并促進AOM/DSS誘導的結腸炎相關結直腸癌小鼠模型中腺瘤的發(fā)生。單細胞轉錄組分析顯示，隨著疾病進展炎癥成纖維細胞與上皮細胞之間細胞通訊顯著增強。機制研究發(fā)現(xiàn)，高果糖上調炎癥成纖維細胞中EREG的O-GlcNAc糖基化修飾，促進其穩(wěn)定和分泌，進而通過EGFR-ERK通路持續(xù)激活結腸上皮細胞，最終促進腫瘤進展。研究團隊構建了Food∩TCM數據庫，整合112種 藥食同源物質及其化學成分，基于UNIQ中西醫(yī)藥分子網絡導航系統(tǒng)，鑒定篩選出昆布（Laminaria japonica）及其活性成分巖藻多糖和褐藻多酚為潛在干預候選物。進一步研究發(fā)現(xiàn)，褐藻多酚可靶向RNA/DNA結合蛋白CNBP，增強其核定位，從而抑制EREG的轉錄，改善小鼠結腸炎相關結直腸癌進展。該研究強調了將藥食同源物質策略融入慢性疾病預防的重要性，并為開發(fā)源自昆布的化合物作為安全、長期的膳食補充劑用于預防慢性炎癥相關的結直腸癌提供了理論依據。

研究意義與展望

※ 該研究揭示了高果糖促進結腸炎相關結直腸癌進展的分子機制：高果糖上調炎癥成纖維細胞中EREG的O-GlcNAc糖基化修飾，促進其穩(wěn)定和分泌，進而通過EGFR-ERK通路持續(xù)激活結腸上皮細胞，最終促進腫瘤進展；

※ 該研究構建了Food∩TCM藥食同源數據庫，用于系統(tǒng)篩選藥食同源物質，從而開發(fā)針對特定疾病基因組的安全有效的膳食補充劑；

※ 該研究發(fā)現(xiàn)了昆布中活性成分褐藻多酚通過靶向成纖維細胞CNBP抑制EREG轉錄進而阻止腸道炎癥慢性化，為開發(fā)昆布及其活性成分褐藻多酚用于預防結腸炎相關結直腸癌提供了理論依據。

南京大學生命科學學院張濤博士生、周莉莎博士生、清華大學汪博洋博士生、南京大學王美晶博士為該論文的共同第一作者，南京大學生命科學學院孫洋教授、瞿嬌助理研究員、清華大學李梢教授和張博博士為該論文的共同通訊作者，南京大學生命科學學院徐強教授、孔令東教授對該研究提出寶貴意見。

原文鏈接：https://www.ijbs.com/v22p3204.htm

制版人：十一

BioArt

Med

Plants

人才招聘

學術合作組織

（*排名不分先后）

轉載須知

【非原創(chuàng)文章】本文著作權歸文章作者所有，歡迎個人轉發(fā)分享，未經作者的允許禁止轉載，作者擁有所有法定權利，違者必究。