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科普 | 《细胞》杂志:膳食纤维不能乱吃!吃错了竟可能诱发肝癌?

原标题:科普 | 《细胞》杂志:膳食纤维不能乱吃!吃错了竟可能诱发肝癌?

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本文经学术经纬授权转载

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这些年来,膳食纤维这一概念被炒得火热。人们相信在日常的饮食中添加膳食纤维,能让人活得更健康,而这也是许多商家宣传产品时的切入点。

但在近日,一项引人关注的研究则表明膳食纤维不能乱吃。在小鼠模型中,某些膳食纤维的摄入,竟然会引起肝癌!这一令人惊讶的发现,连同背后的生物学机理,于今日发表在了顶尖学术期刊《细胞》上。

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哪种膳食纤维那么危险?

膳食纤维可以分为两种,一种具有可溶性,一种不具有可溶性。在我们目前的认知里,前者容易在肠道中被细菌所降解,产生短链脂肪酸等一系列有益于人体的代谢产物;后者则不容易被消化酶降解,更多起到了促进肠道蠕动的作用。

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这篇《细胞》论文中主要提到的膳食纤维叫做“菊粉”(inulin),是一种可溶性的膳食纤维。就在今年6月,美国FDA还将它列入到了膳食纤维的指南中。在中国,菊粉也被认为是一种健康的膳食纤维,是一种“益生元”。在知乎上,一些高赞回答认为菊粉“能治疗便秘,改善肥胖,治疗糖尿病”,反映了这种膳食纤维在普通人心目中的认知。

但来自美国托莱多大学(University of Toledo)医学和生命科学学院的一支团队发现,事情没有那么简单

这项研究发现了什么?

有趣的是,这项研究的最初目的,只是为了评估菊粉对代谢的益处。针对一些患有代谢疾病的小鼠,研究人员们调配了一种富有膳食纤维的食物,其中菊粉含量占到了7.5%。和预料中一样,经过长达半年的饮食调理,有将近40%的小鼠其代谢状况得到了很好的控制——尽管它们吃得非常多,但却没有出现肥胖的现象。

然而意外悄然而至。在对这些小鼠进行分析的时候,研究人员们惊讶地发现,它们的血清竟然呈现出鲜亮的黄色!进一步分析表明,这种颜色来自胆红素。而血清发黄,表明这些小鼠出现了严重的胆汁淤积现象。相应的,这些小鼠的肝功能指标也出现了明显的异常。

代谢异常的小鼠长期摄入菊粉后,血清和尿液呈现更明显的亮黄色,且胆红素更多

(图片来源:参考资料[1])

后续的肝脏检查,则带来了更为不幸的消息。在6个月的特殊饮食后,有40%的小鼠出现了肝癌。更可怕的是,这些癌症均为原发性,而且仅病发于肝部。也就是说,富有菊粉的饮食,可能通过某种未知的方法,直接损害了小鼠的肝脏,诱发肝癌。

这些小鼠随着时间推移,出现了肝癌

(图片来源:参考资料[1])

“这一结果让我们震惊,”本研究的负责人Matam Vijay-Kumar教授说道:“但与此同时,我们也意识到这些发现的重要意义。我们接受挑战,想要探明膳食纤维如何诱发了肝癌。”

肠道菌群的参与

我们之前提到,菊粉是一种可溶性膳食纤维。那其他可溶性膳食纤维也会诱发小鼠的肝癌吗?为了回答这个问题,研究人员们又尝试了果胶(pectin)与低聚果糖(fructooligosaccharide)两种新的可溶性膳食纤维,并观察到了类似的结果——它们也会诱发小鼠的肝癌。相反,不可溶的膳食纤维(如纤维素)则没有这种致癌性。看来,问题就出在可溶性膳食纤维上。

我们知道,可溶性纤维在体内会被肠道菌群降解,产生各种代谢产物。那它们致癌的关键,是不是和肠道菌群有关呢?果不其然,在这些代谢出现异常的小鼠中,富含菊粉的食物引起了明显的菌群失调,使得梭状芽胞杆菌(Clostridia)和变形杆菌(Proteobacteria)明显增多。

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小鼠的肠道菌群出现了变化

(图片来源:参考资料[1])

研究人员们又用一系列实验,证明了肠道菌群的失调,是引起肝癌的原因。首先,即便服用了富含菊粉的饮食,只要肠道菌群不失调,小鼠就不会出现癌症;其次,研究人员将这些代谢异常的小鼠和野生型小鼠共处一室饲养,让它们体内的微生物发生转移。半年后,野生型小鼠也出现了肝癌现象;第三,使用广谱抗生素杀死体内菌群的小鼠,在长期摄入富含菊粉的饮食后,也没有出现癌症,甚至血清里的胆红素含量也大多没有提高。这一现象也在无菌小鼠中得到了重复。这些结果清楚地表明,在膳食纤维与肝癌之间,肠道菌群正是诱发疾病的关键一环。

那膳食纤维还能吃吗?

“通常人们认为膳食纤维不管怎么吃都是有益的,但我们的研究颠覆了这个常识,” Vijay-Kumar教授说道:“我们并不是说膳食纤维是有害的。相反,我们想说的是,经过高度处理的可溶性膳食纤维,可能并不是那么安全。在某些个体里,也可能会引起肠道菌群的过度生长和失调。这种细菌带来的异常发酵过程,可能会增加肝癌风险。

菊苣根并不是人类的常见食物

(图片来源:Max Pixel, https://www.maxpixel.net/Root-Chicory-Healthy-Vegetables-Food-Chicory-Roots-2945438)

Vijay-Kumar教授所说的“高度处理的可溶性膳食纤维”,指的就是菊粉。从来源上看,菊粉大多来自菊苣根(chicory root),而它本身并不是人类的常见食物。为了获得菊粉,菊苣根会经过一系列工业提取和处理,而人体对这些精制膳食纤维的潜在反应,并没有得到完全的探明。

菊粉之外,研究人员们也在论文最后指出,可溶性膳食纤维可能也具有类似的副作用。未来,我们还需要更多研究来确认哪些膳食纤维在肠道内发酵会带来有害的作用,从而因人制宜,开发出个体化的膳食纤维使用指南,让我们能更安全地从中受益,而不用担心癌症的风险

在这些结果出炉前,来历不明,缺乏科学依据,突然火起来的膳食纤维,大家还是谨慎使用为好。

参考资料:

[1] Vishal Singh et al., (2018), Dysregulated Microbial Fermentation of Soluble Fiber Induces Cholestatic Liver Cancer, Cell, DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.09.004

[2] UToledo research finds link between refined dietary fiber, gut bacteria and liver cancer, Retrieved October 18, 2018, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-10/uot-urf101718.php

来源: 学术经纬

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