《自然·代謝》：多吃含纖維素的食物能改變基因，或可抗癌

·這些結果不僅發現了短鏈脂肪酸與結直腸癌在表觀遺傳層面的聯繫，也表明增加膳食纖維的攝入、促進腸道微生物產生更多的丙酸和丁酸是有利健康的飲食策略。全穀物、豆類、蔬菜和水果都是很好的膳食纖維來源。

穀物、蔬菜等食物中含有的纖維素是健康飲食的重要部分，可以預防便秘、降低血脂血糖。近日一項研究發現，攝入膳食纖維的好處可能不僅如此——它甚至能夠改變我們的基因，起到抗癌的效果。

這項研究於2025年1月9日發表在《自然·代謝》（Nature Metabolism）雜誌上，作者是來自美國斯坦福大學（Stanford University）醫學院的一支科研團隊。研究確定了兩種常見的膳食纖維消化副產物——丙酸和丁酸的表觀遺傳效應，發現其中一些對基因表達的改變具有抗結直腸癌的作用。

僅靠人類的腸胃本身是很難消化膳食纖維的，需要生活在腸道內的微生物來“幫忙”。當膳食纖維進入結腸後，腸道微生物羣開始對其進行發酵，最終將這些纖維分解成更小的分子，並被人體吸收。短鏈脂肪酸（Short-chain Fatty Acids）就是這一過程的產物之一，包括乙酸、丙酸和丁酸等。它們能夠進入全身血液循環，參與各種代謝過程。

這些化合物能夠改變基因並不是天方夜譚。先前已經有研究發現，短鏈脂肪酸能通過表觀遺傳（Epigenetics）的方式來影響基因功能。我們的基因就像是一本記載着控制所有生命過程的“藍圖”，DNA的序列就是這些藍圖的內容。通過化學修飾和結構改變的方式，表觀遺傳就如同給這本藍圖加上“書籤”或“劃重點”，讓其中的內容選擇性地表達，而不改變DNA序列本身。

該研究重點考察了短鏈脂肪酸所造成的基因組蛋白修飾變化。組蛋白修飾是表觀遺傳的一種方式，是指通過在組蛋白（構成染色質的基本蛋白）上添加或去除化學基團（如乙酰基、甲基基團等）來改變染色質結構，來影響基因的表達。之前已經有大量研究顯示，組蛋白修飾在多種癌症的相關基因調控中十分重要。

爲了驗證丙酸和丁酸所造成的表觀遺傳學變化，研究者們在實驗室中培養了人類結直腸癌細胞和正常細胞系，然後用丙酸鈉和丁酸鈉對它們進行處理，再通過一系列基因測序和化學檢測來觀察這些細胞系的變化。

研究發現，丙酸和丁酸處理之後，結直腸癌細胞中與生長、分化和離子轉運相關的基因表達增加。這些基因的上調有助於細胞的正常功能和分化，可能對抑制癌細胞的惡性行爲有積極作用。

研究者們還注意到，與細胞週期和增殖相關的基因表達減少。這些基因的下調有助於抑制癌細胞的過度增殖，從而發揮抗癌作用。

這些化合物還能下調MYC、FOS和JUN等結直腸癌關鍵基因的表達，從而起到“靶向抗癌”的目的。這些基因在細胞增殖、分化、凋亡和應激反應中起重要作用，通過抑制其表達，丙酸和丁酸可能抑制癌細胞的增殖與遷移。

這些結果不僅發現了短鏈脂肪酸與結直腸癌在表觀遺傳層面的聯繫，也表明增加膳食纖維的攝入、促進腸道微生物產生更多的丙酸和丁酸是有利健康的飲食策略。全穀物、豆類、蔬菜和水果都是很好的膳食纖維來源。

研究結果也反映了目前年輕人羣中逐步升高的結直腸癌發病率與膳食纖維攝入不足的潛在聯繫，這還需要更多研究加以驗證。根據中國國家衛生健康委員會的建議，成人膳食纖維攝入量以每天25克到30克爲宜。一份營養學調查顯示，2015年中國20歲以上成人膳食纖維攝入量僅爲每天9.7克。

參考文獻：

1.https://www.nature.com/articles/s42255-024-01191-9

2.https://academic.oup.com/nutritionreviews/article/78/Supplement_1/41/5877733

3.http://www.nhc.gov.cn/wjw/yingyang/201710/fdade20feb8144ba921b412944ffb779/files/0fa10dfb812a48b483d931972df1ccb8.pdf