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首次发现:孕中期高脂饮食,会导致后面三代雌性患乳腺癌风险升高 | 科学大发现

奇点网  · 公众号  · 医学  · 2017-07-08 23:06

正文

在全世界范围内,乳腺癌是女性发病率最高的癌种,死亡率也排在所有癌种的前几位。近年来,这种现象还有一路攀升的趋势。据世界卫生组织(WHO)统计,在2012年,全球就已经有170万例新发病例,预计该病发病率将继续增长,在2025年可能超过1900万例(1)。


虽然因遗传导致的乳腺癌越来越被重视,但是实际上 只有5-10%的乳腺癌是由遗传因素引起(2,3 ),余下的部分主要是由包括饮食、环境和生活方式等在内的因素导致的 。尽管遗传之外的因素与癌症之间关系很难说清,但是科学家还是希望能在他们之间建立相对可靠的联系。在一定程度上,帮助女性降低患癌风险。


这不,很多科学家就发现,饮食中脂肪含量过高,会增加雌激素活性(4,5),引起炎症(6,7),最终促进乳腺癌的发生。


然而,科学家只建立了这种比较模糊的联系。高脂饮食对女性的影响到底有多大、多深远,以及如何影响的,科学家并不清楚。


美国乔治城大学的Leena Hilakivi-Clarke博士带领团队在这个领域做了很多年深入的研究,2012年她们就发现 孕期高脂饮食会增加雌性小鼠第一代(女儿)和第二代(外孙女)雌性患乳腺癌的风险 (8)。而且她们也发现,高脂饮食确实是在表观遗传学层面改变了后代雌性的基因表达,导致她们患乳腺癌的风险升高。更可怕的是, 这种改变竟可以传递两代

Leena Hilakivi-Clarke博士


那么,这种表观遗传学改变会有更深远的影响吗?比如说增加第三代雌性患乳腺癌的风险。


带着这个问题,Hilakivi-Clarke博士带领团队又探索了5年。本月初,她们的研究成果再次发表,刊登在乳腺癌领域的著名期刊《乳腺癌研究》杂志上(9)。


她们发现,高脂饮食对雌性小鼠的影响确实是深远的, 不仅第一代和第二代雌性后代患乳腺癌风险升高,第三代(外孙女的女儿)也难以幸免 。更让人吃惊的是, 对第三代雌性的影响与第一代相比,有过之无不及 。与含脂肪量正常组的小鼠相比, 孕期高脂饮食小组的第一代患乳腺癌风险提高了7.7%,而第三代则增加了13%。而且,第三代在基因表达层面的变化是第一代的3倍


这个数据确实是触目惊心。毕竟近年来以脂肪含量高著称的西方的饮食习惯,正逐渐在全球范围内蔓延。


在本次研究中,Hilakivi-Clarke博士准备了两种热量一样的食物,其中高脂食物 41%的热量来自于脂肪(38.9%是玉米油,2.2%是大豆油) ,另一种16%的热量来自于脂肪(13.8%是玉米油,2.2%是大豆油)的食物作为对照组的食物。Hilakivi-Clarke博士表示,现在 人类典型的饮食,脂肪含量在33%左右


研究团队找了两组小鼠,在受孕之前都喂食脂肪含量低的食物。为了避免雄性在对后代的影响,两组小鼠配对的雄性小鼠是一样的。从小鼠受孕第10天开始,两组小鼠的饮食开始分别对待,一组高脂,一组低脂,一直喂养到受孕第20天为止(Hilakivi-Clarke表示, 这大概相当于人类怀孕的低4个月到第六个月 ),然后高脂饮食小组恢复低脂饮食。

实验流程图


两组的第一代出生之后,都一直喂食低脂食物;然后繁殖第二代,第二代也是一直喂食低脂食物;然后繁殖第三代,第三代还是一直喂食低脂食物。这中间,给两组小鼠配对的雄小鼠也是一样的。


为了观察第一代和第三代患乳腺癌风险的变化情况,Hilakivi-Clarke和她的同事不得不使用致癌物质DMBA(7,12-dimethylbenz[a]anthracene) 诱导致瘤。然后评估小鼠肿瘤的情况。


她们发现,在对照组中, 第一代有58.3%的恶性肿瘤,第三代有64.3%的恶性肿瘤;在高脂饮食组,第一代有66%的恶性肿瘤,第三代有77.3%的恶性肿瘤 。孕中高脂饮食确实提高了第三代雌性小鼠的患癌风险。


为了探究背后的分子生物学原因,研究团队取了小鼠乳腺组织,分析了小鼠乳腺组织中的基因表达的变化。在第一代雌性小鼠中,高脂饮食组小鼠乳腺组织中有 1587个基因 表达与低脂饮食小鼠不同;在第三代雌性小鼠中,高脂饮食组小鼠乳腺组织中有 4423个基因 表达与低脂饮食小鼠不同,相比第一代, 翻了近两番 。其中有48个基因表达的变化在两代小鼠之间是一致的。


其中, 高脂饮食组小鼠 体内基因的变化会导致以下问题: 患癌风险增加,对治疗的耐性增加,预后性差,癌症转移风险提高,免疫系统的抗癌能力降低 。而 低脂饮食组小鼠 的基因表达变化: 患癌风险降低,免疫系统的功能得到提升 。两个不同饮食组的小鼠在基因水平的表现几乎刚好反过来。


Hilakivi-Clarke博士团队的研究初步证明,高脂饮食确实会改变雌性小鼠基因的表达,进而增加雌性后代患乳腺癌的风险。而且 这种影响是深远的,目前来看至少可以波及到后面的三代雌性


虽然这是在小鼠体内完成的研究,但是之前的流行病学研究已经表明,高脂饮食确实与癌症发病率升高有关,所以这个研究对我们的饮食有一定的指导意义。 我们可以在保证获取足够能量的同时,降低并均衡脂肪的摄入








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