「新浪科技综合」首次发现:肠菌竟能把抑癌p53掰成促癌p53!新浪科技综合2020-08-02 09:39:570阅

来源:奇点网
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图1/8图片来源:pixabay我们对抑癌基因P53和癌症之间关系的认知 , 又得升级了 。
今天 , 以色列希伯来大学医学院Yinon Ben-Neriah领衔的研究团队 , 在《自然》杂志上发表了一项突破性研究成果 。
他们发现两种常见的功能获得性促癌p53突变 , 实际上有很强的抑癌能力 , 甚至比正常p53更强 , 只不过在肠道微生物代谢产物没食子酸等的影响下 , 这两种突变型p53超强的抑癌能力被完全消除 , 最终导致肿瘤进展不受控制 。
Ben-Neriah团队的这个发现不仅解释了为什么小肠癌很罕见 , 但结直肠癌却是人类因癌症死亡的主要原因;还证实了促癌基因突变其实有很强的可塑性 , 以及携带这些突变的细胞所处的微环境 , 决定了突变的真正功能 。
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图2/8论文截图在医学界 , 有个问题一直困扰着医生们 , 那就是肠癌为什么好发于结直肠(占98%) , 而小肠癌却非常罕见(2%) 。
Ben-Neriah团队也一直在思考这个问题 , 他们觉得可能是肠道微生物在背后捣鬼 , 因为相较而言 , 小肠肠道微生物少 , 而结直肠微生物非常丰富 。
为了检验上述猜测 , Ben-Neriah和他的同事将两个人类中最常见的p53突变(R175H和R273H , 对应小鼠p53的R172H和R270H)引入小鼠肠道 。 我们都知道p53是重要的抑癌蛋白 , 由TP53基因编码 , 而p53的功能缺失突变以及功能获得突变 , 是癌症发生和进展的重要原因 。
为了严谨起见 , 研究人员将p53突变引入到两种WNT驱动的肠癌小鼠模型中(ApcMin/+和Csnk1a1肠道诱导缺失) 。 结果让他们兴奋 , 因为非常好的再现了医生在临床上观察到的现象:p53突变的引入 , 在不同的肠段表现出截然相反的表型 , 结肠和回肠(远端肠道)上皮高度发育不良和增生 , 而十二指肠和空肠(近端肠道)则表现出正常的增生水平 。
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图3/8空肠(上)和回肠(下)受突变型p53的影响进一步研究小鼠肠道的肿瘤形成特点之后 , 研究人员认为 , 突变型p53的促癌作用似乎在某些条件下被反转了 。
这究竟是为什么呢?
在正常情况下 , 没有发生突变的p53蛋白是通过转录激活抗增殖和促凋亡基因(如:p21和Bax)发挥抑癌的作用 , 那Ben-Neriah团队引入的突变p53可能是重新获得了转录激活作用 。
不过 , 研究结果推翻了这一猜想 。 因为与没有突变的p53相比 , 有R172H突变的p53与染色质的相互作用几乎完全被消除 , 根本没办法实现转录激活 。 基于这个数据 , 研究人员认为 , 突变p53在空肠中的肿瘤抑制作用不是基于转录激活 。
在另一种ApcMin/+小鼠模型中 , 研究人员发现了一样的规律:p53 R172H突变的引入 , 导致结肠肿瘤发生增多 , 但减轻了近端肠道的肿瘤负担 。
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图4/8在另一个模式小鼠的空肠和结肠再现之前的研究成果既然突变的p53抑癌作用与正常p53不一样 , 那么这背后的机制究竟是什么呢?
【「新浪科技综合」首次发现:肠菌竟能把抑癌p53掰成促癌p53!新浪科技综合2020-08-02 09:39:570阅】在后续的研究中 , Ben-Neriah和他的同事发现 , 本研究引入的突变型p53能减少转录因子TCF4与染色质的结合 , 进而抑制WNT通路的激活 , 最后实现抑制肿瘤发生和生长的作用 。
而且他们还通过将突变的p53转到腺瘤类器官中 , 研究了突变型p53的抑癌作用 , 结果显示突变型p53的抑癌效果远强于正常p53 。
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图5/8类器官研究证实了突变型p53超强的抑癌能力此外 , 研究人员还发现 , 突变型p53在回肠中似乎也能发挥抑癌作用 。 这表明 , 是时候研究肠道微生物对p53功能的影响了 。
最直接的办法就是用抗生素清除肠道微生物 , 而且这个操作效果非常显著 。
研究人员注意到 , 只有转入突变型p53的小鼠受抗生素的影响:用抗生素之后 , 结肠和回肠中观察到的发育不良消失了 , 而且肠道的健康状态也变得更好了 。
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图6/8抗生素(ABX)对突变型p53表型的影响从分子和细胞水平上看的话 , 使用抗生素之后 , 携带突变型p53的肠道细胞促癌的WNT通路激活减少 , 回肠和结肠中的细胞增殖减少 。
以上数据表明 , 确实是肠道微生物将突变型p53的强力抑癌作用转换成了促癌作用 。
那么肠道微生物又是如何做到的呢?
按照以往的经验 , 问题应该出现在肠道微生物的代谢产物上 。
于是Ben-Neriah和他的同事对小鼠肠道微生物代谢产物做了筛选 , 并分成4大类:短链脂肪酸(丁酸盐和己酸盐等)、脂质衍生物(脱氧胆酸盐等)、异硫氰酸盐(sulforaphane等)和多酚类(尿石素B , 鞣花酸和没食子酸等) 。


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