Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Saccharomyces cerevisiae SC-2201 Giảm Thoái Hóa Ung Thư Đại Tràng Do AOM/DSS Gây Ra Bằng Cách Điều Chỉnh Hệ Vi Sinh Đường Ruột Và Chặn Các Chất Trung Gian Gây Viêm
Probiotics and Antimicrobial Proteins - Trang 1-13 - 2024
Tóm tắt
Ung thư đại tràng là loại ung thư phổ biến thứ ba trên thế giới hiện nay, và các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tỷ lệ Candida so với Saccharomyces cerevisiae đã tăng lên, trong khi độ phong phú của S. cerevisiae trong ruột của bệnh nhân mắc ung thư đại tràng lại giảm xuống, điều này gợi ý rằng có sự mất cân bằng trong tỷ lệ nấm trong ruột của những bệnh nhân này. Mục tiêu của nghiên cứu này là sàng lọc chủng S. cerevisiae từ các chế phẩm lên men truyền thống của Trung Quốc và đánh giá khả năng cải thiện mất cân bằng hệ vi sinh và làm giảm quá trình sinh ung thư do azoxymethane/dextran sodium sulfate gây ra trong mô hình chuột. Chủng S. cerevisiae SC-2201 đã được phân lập và thể hiện các tính năng probiotic, bao gồm khả năng sống sót trong môi trường pH acid và trong sự hiện diện của muối mật trong đường tiêu hóa, cũng như hoạt động chống oxy hóa. Việc sử dụng đường miệng S. cerevisiae SC-2201 không chỉ làm giảm việc sụt cân mà còn giảm chiều dài đại tràng và tổn thương mô học trong ung thư đại tràng do azoxymethane/dextran sodium sulfate gây ra ở chuột. Hơn nữa, việc bổ sung S. cerevisiae SC-2201 đã ức chế sự biểu hiện của các chất trung gian gây viêm, như interleukin-1β, interleukin-6, cyclooxygenase-2, yếu tố tăng trưởng nội mạch, miền liên kết nucleotide, lặp lại giàu leucine, và protein chứa miền pyrin 3. Cụ thể, phân tích về hệ vi sinh đường ruột cho thấy sự giảm đáng kể trong mức Bacteroidota và Campylobacterota cũng như sự tăng trưởng của mức Proteobacteria ở nhóm ung thư đại tràng, điều này đã được cải thiện bởi việc bổ sung S. cerevisiae SC-2201. Phân tích mycobiome tiết lộ sự tăng đáng kể trong các mức của các chi Basidiomycota, Apiosordaria, Naganishia, và Taphrina trong nhóm ung thư đại tràng, mà đã được cải thiện sau khi bổ sung S. cerevisiae SC-2201. Tuy nhiên, các mức Xenoramularia, Entoloma, và Keissleriella đã tăng đáng kể sau khi dùng S. cerevisiae SC-2201. Tổng thể, các phát hiện của nghiên cứu này chứng minh rằng S. cerevisiae SC-2201 sở hữu các tính chất probiotic tiềm năng và có thể làm giảm hiệu quả sự phát triển của ung thư đại tràng, nhấn mạnh tiềm năng ngăn ngừa ung thư của nó. Đây là báo cáo đầu tiên về một chủng S. cerevisiae được phân lập từ các chế phẩm lên men truyền thống của Trung Quốc, cho thấy các tính chất probiotic tốt và giảm thiểu ung thư đại tràng do azoxymethane/dextran sodium sulfate thông qua việc điều chỉnh hệ vi sinh đường ruột và chặn các chất trung gian gây viêm ở chuột.
Từ khóa
#Ung thư đại tràng #Saccharomyces cerevisiae #probiotics #vi sinh đường ruột #chất trung gian gây viêm #nghiên cứu động vậtTài liệu tham khảo
Sung H, Ferlay J, Siegel RL, Laversanne M, Soerjomataram I, Jemal A, Bray F (2021) Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA-A Cancer J Clin 71:209–249. https://doi.org/10.3322/caac.21660
Czene K, Lichtenstein P, Hemminki K (2002) Environmental and heritable causes of cancer among 9.6 million individuals in the Swedish family-cancer database. Int J Cancer 99:260–266. https://doi.org/10.1002/ijc.10332
Tan J, Chen YX (2016) Dietary and lifestyle factors associated with colorectal cancer risk and interactions with microbiota: fiber, red or processed meat and alcoholic drinks. Gastrointestinal Tumors 3:17–24. https://doi.org/10.1159/000442831
Wong SH, Yu J (2019) Gut microbiota in colorectal cancer: mechanisms of action and clinical applications. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 16:690–704. https://doi.org/10.1038/s41575-019-0209-8
Marinelli L, Tenore GC, Novellino E (2017) Probiotic species in the modulation of the anticancer immune response. Semin Cancer Biol 46:182–190. https://doi.org/10.1016/j.semcancer.2017.08.007
Wang T, Zhang L, Wang P, Liu Y, Wang G, Shan Y, Yi Y, Zhou Y, Liu B, Wang X, Lu X (2022) Lactobacillus coryniformis MXJ32 administration ameliorates azoxymethane/dextran sulfate sodium-induced colitis-associated colorectal cancer via reshaping intestinal microenvironment and alleviating inflammatory response. Eur J Nutr 61:85–99. https://doi.org/10.1007/s00394-021-02627-8
Wang T, Wang P, Ge W, Shi C, Xiao G, Wang X, Lu X (2021) The probiotic Companilactobacillus crustorum MN047 alleviates colitis-associated tumorigenesis via modulating the intestinal microenvironment. Food Funct 12:11331–11342. https://doi.org/10.1039/d1fo01531a
Terzic J, Grivennikov S, Karin E, Karin M (2010) Inflammation and colon cancer. Gastroenterology 138(2101–14):e5. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2010.01.058
Sakamoto K, Maeda S, Hikiba Y, Nakagawa H, Hayakawa Y, Shibata W, Yanai A, Ogura K, Omata M (2009) Constitutive NF-kappaB activation in colorectal carcinoma plays a key role in angiogenesis, promoting tumor growth. Clin Cancer Res 15:2248–2258. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-08-1383
Yu H, Pardoll D, Jove R (2009) STATs in cancer inflammation and immunity: a leading role for STAT3. Nat Rev Cancer 9:798–809. https://doi.org/10.1038/nrc2734
Coker OO, Nakatsu G, Dai RZ, Wu WKK, Wong SH, Ng SC, Chan FKL, Sung JJY, Yu J (2019) Enteric fungal microbiota dysbiosis and ecological alterations in colorectal cancer. Gut 68:654–662. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2018-317178
Shamekhi S, Abdolalizadeh J, Ostadrahimi A, Mohammadi SA, Barzegari A, Lotfi H, Bonabi E, Zarghami N (2020) Apoptotic effect of Saccharomyces cerevisiae on human colon cancer SW480 cells by regulation of Akt/NF-kB signaling pathway. Probiotics Antimicrob Proteins 12:311–319. https://doi.org/10.1007/s12602-019-09528-7
Zeng X, Jia H, Shi Y, Chen K, Wang Z, Gao Z, Yuan Y, Yue T (2022) Lactobacillus kefiranofaciens JKSP109 and Saccharomyces cerevisiae JKSP39 isolated from Tibetan kefir grain co-alleviated AOM/DSS induced inflammation and colorectal carcinogenesis. Food Funct 13:6947–6961. https://doi.org/10.1039/d1fo02939h
Qu J, Sun Z, Peng C, Li D, Yan W, Xu Z, Hou Y, Shen S, Chen P, Wang T (2021) C. tropicalis promotes chemotherapy resistance in colon cancer through increasing lactate production to regulate the mismatch repair system. Int J Biol Sci 17:2756–2769. https://doi.org/10.7150/ijbs.59262
Kilkenny C, Browne W, Cuthill IC, Emerson M, Altman DG (2010) Animal research: reporting in vivo experiments: the ARRIVE guidelines. Br J Pharmacol 160:1577–1579. https://doi.org/10.1111/j.1476-5381.2010.00872.x
McCullough MJ, Clemons KV, McCusker JH, Stevens DA (1998) Intergenic transcribed spacer PCR ribotyping for differentiation of Saccharomyces species and interspecific hybrids. J Clin Microbiol 36:1035–1038. https://doi.org/10.1128/JCM.36.4.1035-1038.1998
Rahmani B, Alimadadi N, Attaran B, Nasr S (2022) Yeasts from Iranian traditional milk kefir samples: isolation, molecular identification and their potential probiotic properties. Lett Appl Microbiol 75:1264–1274. https://doi.org/10.1111/lam.13794
Yang L, Chen DF (2008) Lithium prevents photoreceptor cell apoptosis in retinal degeneration mice. Chin J Ophthalmol 44:248–252
Guan L, Wu XM, Jiang JY (2005) Elimination half-life of propofol in effect-site of mice. Journal of Peking University Health sciences 37:187–189
Roustan A, Perrin J, Berthelot-Ricou A, Lopez E, Botta A, Courbiere B (2012) Evaluating methods of mouse euthanasia on the oocyte quality: cervical dislocation versus isoflurane inhalation. Lab Anim 46:167–169. https://doi.org/10.1258/la.2012.011115
Kong C, Yan X, Zhu Y, Zhu H, Luo Y, Liu P, Ferrandon S, Kalady MF, Gao R, He J, Yin F, Qu X, Zheng J, Gao Y, Wei Q, Ma Y, Liu JY, Qin H (2021) Fusobacterium nucleatum promotes the development of colorectal cancer by activating a cytochrome P450/epoxyoctadecenoic acid axis via TLR4/Keap1/NRF2 signaling. Cancer Res 81:4485–4498. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-21-0453
Goodwin AC, Destefano Shields CE, Wu S, Huso DL, Wu X, Murray-Stewart TR, Hacker-Prietz A, Rabizadeh S, Woster PM, Sears CL, Casero RA Jr (2011) Polyamine catabolism contributes to enterotoxigenic Bacteroides fragilis-induced colon tumorigenesis. Proc Natl Acad Sci USA 108:15354–15359. https://doi.org/10.1073/pnas.1010203108
Wang W, Yang J, Edin ML, Wang Y, Luo Y, Wan D, Yang H, Song CQ, Xue W, Sanidad KZ, Song M, Bisbee HA, Bradbury JA, Nan G, Zhang J, Shih PB, Lee KSS, Minter LM, Kim D, Xiao H, Liu JY, Hammock BD, Zeldin DC, Zhang G (2019) Targeted metabolomics identifies the cytochrome P450 monooxygenase eicosanoid pathway as a novel therapeutic target of colon tumorigenesis. Cancer Res 79:1822–1830. https://doi.org/10.1158/0008-5472.Can-18-3221
Lu X, Qiao S, Peng C, Yan W (2021) Bornlisy attenuates colitis-associated colorectal cancer via inhibiting GPR43-mediated glycolysis. Front Nutr 12:706382. https://doi.org/10.3389/fnut.2021.706382
Wang C, Li W, Wang H, Ma Y, Zhao X, Zhang X, Yang H, Qian J, Li J (2019) Saccharomyces boulardii alleviates ulcerative colitis carcinogenesis in mice by reducing TNF-alpha and IL-6 levels and functions and by rebalancing intestinal microbiota. BMC Microbiol 19:246. https://doi.org/10.1186/s12866-019-1610-8
Gorska A, Przystupski D, Niemczura MJ, Kulbacka J (2019) Probiotic bacteria: a promising tool in cancer prevention and therapy. Curr Microbiol 76:939–949. https://doi.org/10.1007/s00284-019-01679-8
Saber A, Alipour B, Faghfoori Z, Yari Khosroushahi A (2017) Cellular and molecular effects of yeast probiotics on cancer. Crit Rev Microbiol 43:96–115. https://doi.org/10.1080/1040841X.2016.1179622
Qamar A, Aboudola S, Warny M, Michetti P, Pothoulakis C, LaMont JT, Kelly CP (2001) Saccharomyces boulardii stimulates intestinal immunoglobulin A immune response to Clostridium difficile toxin A in mice. Infect Immun 69:2762–2765. https://doi.org/10.1128/IAI.69.4.2762-2765.2001
Abid R, Waseem H, Ali J, Ghazanfar S, Muhammad Ali G, Elasbali AM, Alharethi SH (2022) Probiotic yeast Saccharomyces: back to nature to improve human health. J Fungi 8:444. https://doi.org/10.3390/jof8050444
Flores BM, O’Connor A, Moss AC (2017) Impact of mucosal inflammation on risk of colorectal neoplasia in patients with ulcerative colitis: a systematic review and meta-analysis. Gastrointest Endosc 86(1006–11):e8. https://doi.org/10.1016/j.gie.2017.07.028
Kiss M, Vande Walle L, Saavedra PHV, Lebegge E, Van Damme H, Murgaski A, Qian J, Ehling M, Pretto S, Bolli E, Keirsse J, Bardet PMR, Arnouk SM, Elkrim Y, Schmoetten M, Brughmans J, Debraekeleer A, Fossoul A, Boon L, Raes G, van Loo G, Lambrechts D, Mazzone M, Beschin A, Wullaert A, Lamkanfi M, Van Ginderachter JA, Laoui D (2021) IL1beta promotes immune suppression in the tumor microenvironment independent of the inflammasome and gasdermin D. Cancer Immunol Res 9:309–323. https://doi.org/10.1158/2326-6066.CIR-20-0431
Dinarello CA (1996) Biologic basis for interleukin-1 in disease. Blood 87:2095–2147. https://doi.org/10.1182/blood.V87.6.2095.bloodjournal8762095
Deng Q, Geng Y, Zhao L, Li R, Zhang Z, Li K, Liang R, Shao X, Huang M, Zuo D, Wu Y, Ma Q (2019) NLRP3 inflammasomes in macrophages drive colorectal cancer metastasis to the liver. Cancer Lett 442:21–30. https://doi.org/10.1016/j.canlet.2018.10.030
Guo L, Yang Y, Sheng Y, Wang J, Li W, Zhou X, Ruan S, Han C (2021) Galloflavin relieves the malignant behavior of colorectal cancer cells in the inflammatory tumor microenvironment. Front Pharmacol 12:752118. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.752118
Liu H, Bian Z, Zhang Q, Xiao Z, Cao Y, Sun X, Qin Y, Mao L, Chu X, Liao W, Zha L, Sun S (2021) Sodium butyrate inhibits colitis-associated colorectal cancer through preventing the gut microbiota dysbiosis and reducing the expression of NLRP3 and IL-1β. J Funct Foods 87:104862. https://doi.org/10.1016/j.jff.2021.104862
Chen Y, Wu D, Sun L (2020) Clinical significance of high-mobility group box 1 protein (HMGB1) and Nod-like receptor protein 3 (NLRP3) in patients with ulcerative colitis. Med Sci Monit 26:e919530. https://doi.org/10.12659/MSM.919530
Berthenet K, Bokhari A, Lagrange A, Marcion G, Boudesco C, Causse S, De Thonel A, Svrcek M, Goloudina AR, Dumont S, Hammann A, Biard DS, Demidov ON, Seigneuric R, Duval A, Collura A, Jego G, Garrido C (2017) HSP110 promotes colorectal cancer growth through STAT3 activation. Oncogene 36:2328–2336. https://doi.org/10.1038/onc.2016.403
Esfandi F, Mohammadzadeh Ghobadloo S, Basati G (2006) Interleukin-6 level in patients with colorectal cancer. Cancer Lett 244:76–78. https://doi.org/10.1016/j.canlet.2005.12.003
Tomozawa S, Tsuno N, Sunami E, Hatano K, Kitayama J, Osada T, Saito S, Tsuruo T, Shibata Y, Nagawa H (2000) Cyclooxygenase-2 overexpression correlates with tumour recurrence, especially haematogenous metastasis, of colorectal cancer. Br J Cancer 83:324–328. https://doi.org/10.1054/bjoc.2000.1270
Grösch S, Maier TJ, Schiffmann S, Geisslinger G (2006) Cyclooxygenase-2 (COX-2)–independent anticarcinogenic effects of selective COX-2 inhibitors. J Natl Cancer Inst 98:736–747. https://doi.org/10.1093/jnci/djj206
Melincovici CS, Bosca AB, Susman S, Marginean M, Mihu C, Istrate M, Moldovan IM, Roman AL, Mihu CM (2018) Vascular endothelial growth factor (VEGF) - key factor in normal and pathological angiogenesis. Rom J Morphol Embryol 59:455–467. https://doi.org/10.1248/bpb.34.1785
Su MC, Yuan RH, Lin CY, Jeng YM (2008) Cadherin-17 is a useful diagnostic marker for adenocarcinomas of the digestive system. Mod Pathol 21:1379–1386. https://doi.org/10.1038/modpathol.2008.107
Canonici A, Siret C, Pellegrino E, Pontier-Bres R, Pouyet L, Montero MP, Colin C, Czerucka D, Rigot V, Andre F (2011) Saccharomyces boulardii improves intestinal cell restitution through activation of the alpha2beta1 integrin collagen receptor. PLoS ONE 6:e18427. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0018427
Zeng X, Li X, Yue Y, Wang X, Chen H, Gu Y, Jia H, He Y, Yuan Y, Yue T (2022) Ameliorative effect of Saccharomyces cerevisiae JKSP39 on Fusobacterium nucleatum and dextran sulfate sodium-induced colitis mouse model. J Agric Food Chem 70:14179–14192. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c05338
Sun C, Wang JW, Fang L, Gao XD, Tan RX (2004) Free radical scavenging and antioxidant activities of EPS2, an exopolysaccharide produced by a marine filamentous fungus Keissleriella sp. YS 4108. Life Sci 75:1063–1073. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2004.02.015
Wu M, Li J, An Y, Li P, Xiong W, Li J, Yan D, Wang M, Zhong G (2019) Chitooligosaccharides prevents the development of colitis-associated colorectal cancer by modulating the intestinal microbiota and mycobiota. Front Microbiol 10:2101. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.02101
Keku TO, Dulal S, Deveaux A, Jovov B, Han X (2015) The gastrointestinal microbiota and colorectal cancer. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 308:G351-63. https://doi.org/10.1152/ajpgi.00360.2012