一项由中山大学的研究团队完成并在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表的研究，“A high-fat diet promotes cancer progression by inducing gut microbiota–mediated leucine production and PMN-MDSC differentiation”，揭示了高脂饮食（HFD）通过破坏肠道微生物群落平衡促进癌症进展的机制。该研究由中山大学附属第二医院的陈洁雯博士和生命科学学院的刘希元博士共同担任第一作者，通讯作者包括陆勇军教授、胡海教授和宋尔卫院士。

 

研究发现，高脂饮食和肥胖与乳腺癌女性患者的不良预后及晚期临床病理状态有关。通过对5031例患者的分析，研究人员观察到肥胖及相关的肠道菌群变化与乳腺癌的进展存在关联。为进一步探究HFD相关肠道菌群在癌症进展中的作用，研究团队进行了高脂饮食条件下荷瘤小鼠的粪菌移植实验。

 

实验结果表明，失衡的HFD肠道菌群提高了血清中支链氨基酸（BCAA），特别是亮氨酸的水平。亮氨酸通过激活骨髓中髓系祖细胞的mTORC1信号通路，诱导多形核髓源性抑制细胞（PMN-MDSCs）的分化，从而促进肿瘤的发展。此外，研究还发现脱硫弧菌属细菌（Desulfovibrio）在超重/肥胖患者的粪便中富集，并与肿瘤生长、粪便亮氨酸水平及PMN-MDSCs数量呈正相关。无菌动物实验进一步证实了这一发现，表明脱硫弧菌在癌症进展中起到了关键作用。

 

研究还揭示了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中PMN-MDSCs的浸润程度及较差的临床预后有关。这些发现提示了一个“肠道-骨髓-肿瘤”轴的存在，该轴参与了HFD介导的癌症发展过程。

 

该研究不仅加深了对HFD如何通过肠道菌群影响癌症进展的理解，还为通过靶向调控肠道菌群-宿主共代谢物来干预癌症进展提供了新的策略。这可能为未来的癌症治疗开辟新的路径，特别是在那些因高脂饮食而导致的癌症患者中。