吸煙是結直腸癌 (CRC) 的主要危險因素。該研究旨在調查香煙煙霧是否通過改變腸道微生物群和相關代謝物來促進結直腸癌。

2022年4月6日，香港中文大學于君團隊在Gut（IF=32）在線發表題為“Cigarette smoke promotes colorectal cancer through modulation of gut microbiota and related metabolites ”的研究論文，該研究經偶氮甲烷處理的 C57BL/6 小鼠每天 2 小時暴露于香煙煙霧或清潔空氣中，持續 28 周。該研究發現與不吸煙的對照小鼠相比，暴露于香煙煙霧的小鼠腫瘤發病率和細胞增殖顯著增加。在暴露于煙霧的小鼠中觀察到腸道微生物菌群失調，其中細菌種類的豐度存在顯著差異，包括 Eggerthella lenta 的富集和 Parabacteroides distasonis 和 Lactobacillus spp 的耗竭。代謝組學分析顯示，暴露于煙霧的小鼠結腸中的膽汁酸代謝物增加，尤其是牛磺脫氧膽酸 (TDCA)。該研究發現 E. lenta 在暴露于煙霧的小鼠中與 TDCA 具有最正相關。

此外，暴露于煙霧的小鼠表現出增強的致癌 MAPK/ERK信號（TDCA 的下游靶標）和腸道屏障功能受損。此外，移植了暴露于煙霧的小鼠（GF-AOMS）的糞便的無菌小鼠結腸細胞增殖增加。同樣，GF-AOMS 顯示腸道大腸桿菌和 TDCA 的豐度增加，激活 MAPK/ERK 通路和結腸上皮的腸道屏障受損。

總之，該研究發現香煙煙霧引起的腸道菌群失調在結直腸癌中具有促腫瘤作用。煙霧引起的腸道菌群失調會改變腸道代謝物并損害腸道屏障功能，這可能會激活結腸上皮中的致癌 MAPK/ERK 信號傳導。 

結直腸癌（CRC）是全球最常見的癌癥之一。盡管早期CRC篩查和預防有許多策略，但預計其負擔將進一步增加。有證據支持飲食、吸煙、肥胖和運動等生活方式與 CRC 之間存在關聯。

吸煙會增加患肺癌的風險，大約 80% 的原發性肺癌可歸因于吸煙。吸煙還會增加其他不直接接觸香煙煙霧的器官患癌癥的風險，例如結腸、直腸、胰腺和腎臟。研究表明，吸煙與人類的 CRC 發病率和死亡率顯著相關，并且在動物模型中還觀察到吸煙會增加 CRC 發展的風險。然而，吸煙促進結直腸癌發生和進展的機制尚不清楚。

在人類戒煙后觀察到細菌多樣性增加。報告還表明，微生物組和粘蛋白結構的改變與吸煙有關。此外，來自 CRC 患者的腸道微生物可以促進受體小鼠的結腸腫瘤發生。然而，腸道微生物群的改變是否代表吸煙和結直腸癌之間的聯系仍然難以捉摸。

香煙煙霧會增加小鼠的結直腸腫瘤發生率（圖源自Gut ）

該研究經偶氮甲烷處理的 C57BL/6 小鼠每天 2 小時暴露于香煙煙霧或清潔空氣中，持續 28 周。該研究發現與不吸煙的對照小鼠相比，暴露于香煙煙霧的小鼠腫瘤發病率和細胞增殖顯著增加。在暴露于煙霧的小鼠中觀察到腸道微生物菌群失調，其中細菌種類的豐度存在顯著差異，包括 Eggerthella lenta 的富集和 Parabacteroides distasonis 和 Lactobacillus spp 的耗竭。

代謝組學分析顯示，暴露于煙霧的小鼠結腸中的膽汁酸代謝物增加，尤其是牛磺脫氧膽酸 (TDCA)。該研究發現 E. lenta 在暴露于煙霧的小鼠中與 TDCA 具有最正相關。此外，暴露于煙霧的小鼠表現出增強的致癌 MAPK/ERK信號（TDCA 的下游靶標）和腸道屏障功能受損。此外，移植了暴露于煙霧的小鼠（GF-AOMS）的糞便的無菌小鼠結腸細胞增殖增加。同樣，GF-AOMS 顯示腸道大腸桿菌和 TDCA 的豐度增加，激活 MAPK/ERK 通路和結腸上皮的腸道屏障受損。

總之，該研究發現香煙煙霧引起的腸道菌群失調在結直腸癌中具有促腫瘤作用。煙霧引起的腸道菌群失調會改變腸道代謝物并損害腸道屏障功能，這可能會激活結腸上皮中的致癌 MAPK/ERK 信號傳導。

參考消息：

https://gut.bmj.com/content/early/2022/04/05/gutjnl-2021-325021