中山大学的研究团队，由宋尔卫、陆勇军、胡海等人领衔，在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了一项重要研究，揭示了高脂饮食如何通过肠道菌群介导的亮氨酸生产和多形核骨髓源性抑制细胞（PMN-MDSC）的分化来促进癌症的进展。
该研究发现，高脂饮食条件下，肠道菌群会释放大量的亮氨酸，这一过程激活了骨髓祖细胞中的mTORC1信号通路，进而诱导了PMN-MDSC的产生。这一连串的生物学事件最终促进了癌症的进展，并在高脂饮食驱动的肿瘤发生过程中形成了一条“肠-骨髓-肿瘤”的轴心。
特别值得注意的是，脱硫弧菌在肥胖者的粪便中显著富集，并且与肿瘤生长、粪便亮氨酸含量以及PMN-MDSC水平均呈正相关。这一发现表明，脱硫弧菌属是驱动癌症进展的关键菌群之一。
研究团队首先通过对5031名乳腺癌患者的数据分析发现，与BMI（身体质量指数）≤24的患者相比，BMI>24的患者总生存期和无病生存期均较短。在接受化疗的乳腺癌患者中，BMI>24与较短的总生存期显著相关，提示肥胖可能加速肿瘤进展或降低化疗效果。
进一步对61名乳腺癌患者的肠道菌群分析显示，BMI>24的患者粪便中脱硫弧菌属和红螺旋菌含量丰富，而Feacalimonas、Solobacterium和Gemella属的丰度则显著降低。脱硫弧菌的丰度与患者的肿瘤大小和生长速度呈正相关，再次强调了肠道菌群在肥胖诱发的癌症发展中的关键作用。
在动物实验中，研究人员构建了肿瘤小鼠模型，并通过不同的饮食和肠道菌群移植方式来模拟人类的肥胖和癌症发生情况。结果表明，高脂饮食和高脂饮食粪便微生物群移植均显著加速了小鼠乳腺肿瘤的进展，而抗生素喂养则降低了高脂饮食促进的肿瘤生长。
研究团队进一步发现，高脂饮食相关的肠道菌群释放的亮氨酸通过增加血清亮氨酸水平，激活骨髓祖细胞中的mTORC1信号通路，进而促进了PMN-MDSC的分化。通过给小鼠灌胃亮氨酸，研究团队成功促进了乳腺肿瘤进展，并增加了肿瘤浸润和循环PMN-MDSC的水平。
最后，对181名乳腺癌患者的血清亮氨酸水平进行分析发现，乳腺癌患者的血清亮氨酸水平与BMI和肿瘤生长速度呈正相关。与良性肿瘤携带者相比，乳腺癌患者的血清亮氨酸水平显著更高。较低的血清亮氨酸水平与较长的无病生存期、较低的复发风险相关。
综上所述，该研究揭示了高脂饮食如何通过肠道菌群介导的亮氨酸生产和PMN-MDSC的分化来促进癌症的进展，为肥胖和癌症之间的关联提供了新的见解。
