?高糖飲食會誘發(fā)與生活方式相關(guān)的代謝疾病，例如肥胖、糖尿病、非酒精性脂肪肝和心血管疾病等，而這些能量代謝的變化被認(rèn)為是促進(jìn)腫瘤發(fā)生的。然而作為生物體中細(xì)胞的重要能量來源，高劑量的糖（主要指葡萄糖）攝入在某些疾病中也起著正向的調(diào)控作用，讓我們一起跟隨T仔來看看吧~

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2023年10月6日，來自韓國的研究團(tuán)隊(duì)在?Cell?Reports?上發(fā)文?Supplementation with a high-glucose?drink?stimulates anti-tumor immune responses to glioblastoma via gut microbiota modulation，發(fā)現(xiàn)短期的高葡萄糖補(bǔ)充可以調(diào)節(jié)腸道微生物菌群，提高膠質(zhì)母細(xì)胞瘤?(GBM)?小鼠的存活率。

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膠質(zhì)母細(xì)胞瘤?(?glioblastoma，GBM?) 是一種惡性腦腫瘤。由于腸道與大腦之間通過腸-腦軸有著密切的聯(lián)系，除了通過迷走神經(jīng)和多種激素的直接相互作用外，腸道微生物群產(chǎn)生的各種代謝物也會對大腦產(chǎn)生直接的影響。因此，一些影響腸道菌群的飲食方式也越來越受到關(guān)注。

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研究發(fā)現(xiàn)，在飲用水中補(bǔ)充?20%?葡萄糖?(?high-glucose drink, HGD?)?5 周可以顯著改善注射? GL261 GBM 細(xì)胞誘導(dǎo)原位同基因腦腫瘤小鼠的存活率。并且在不同的 GBM 腫瘤細(xì)胞系小鼠中， HGD 飲食也能顯著改善患腫瘤小鼠的存活率。

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與常規(guī)飲水?(?control?drink,?CD?)?的小鼠相比， HGD 組小鼠的水?dāng)z入量增加了 2 倍，食物攝入減少了 50%?，因此在平均體重方面與 CD 組小鼠并無顯著差異。血液隨機(jī)血糖和空腹血糖水平無明顯差異，表明?5 周的?HGD?飲食并不會誘發(fā)糖尿病或是體重增加。

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▲?補(bǔ)充高葡萄糖飲料通過腸道微生物群提高了膠質(zhì)母細(xì)胞瘤小鼠模型的存活率

為了探究這一現(xiàn)象發(fā)生的原因，作者在缺乏腸道微生物菌群的無菌?(?germ-free,?GF?)?小鼠和 NOD/Shi-scid 、IL-2Rγnull ( NOG )?免疫缺陷小鼠中也進(jìn)行了 HGD 實(shí)驗(yàn)。在 GF 和 NOG 小鼠中， HGD 組和 CD 組小鼠的生存率均沒有差異。這一結(jié)果提示了?腸道菌群在 GBM 小鼠存活率中起到了重要的作用，并且補(bǔ)充 HGD 對 WT 小鼠存活率的提高是通過調(diào)節(jié)抗腫瘤免疫反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。

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?▲?HGD 補(bǔ)充增強(qiáng)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤小鼠模型中CD8?⁺?T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫反應(yīng)

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對接種了?GL261?腫瘤細(xì)胞的?CD?和?HGD?組小鼠大腦中?CD45.2+?腫瘤浸潤的免疫細(xì)胞單細(xì)胞??RNA??測序（scRNA-seq）發(fā)現(xiàn)，差異主要體現(xiàn)在?骨髓細(xì)胞（如單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞）、T細(xì)胞、自然殺傷?(?NK?)?細(xì)胞和?B?細(xì)胞?，HGD?飲食小鼠的?T?細(xì)胞略有增加（主要集中于?CD8+?細(xì)胞毒性 T 細(xì)胞），單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞比例更低。

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結(jié)合基因富集分析的結(jié)果，作者提出?HGD?飲食主要通過調(diào)節(jié)腸道微生物群，增強(qiáng)?GBM?小鼠?腫瘤微環(huán)境?(?tumor?microenvironment，TME?)?中 CD8+?T?細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)以及抗?PD-1?效應(yīng)起到抗腫瘤的作用。

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▲CD組與HGD組GBM?TME中CD8?⁺?T細(xì)胞的表型變化

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進(jìn)一步的，通過腸道菌群的基因組學(xué)分析，作者發(fā)現(xiàn)這種抗腫瘤作用主要由腸道微生物菌群中的?脫硫弧菌科?(?Desulfovibrionaceae?)?菌株 Desulfovibrio?vulgaris 介導(dǎo)。HGD?飲食可以激活脫硫弧菌的代謝，從而增強(qiáng)脫硫弧菌在腸道的定植能力，誘導(dǎo)小鼠?CD8 +?T 細(xì)胞的頻率增加，增加干擾素刺激基因?( ISG )?的表達(dá)，并且協(xié)同促進(jìn)小鼠的抗 PD-1 能力，起到抗腫瘤的作用。

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