肠道细菌似乎对放射治疗前禁食带来的肠道修复益处至关重要。
在腹部癌症放射治疗过程中，针对肿瘤的治疗也可能损伤小肠的脆弱内壁。这种损伤会导致严重的消化问题，并可能限制患者可以安全接受的放射剂量。
这种名为阿克曼氏菌（Akkermansia muciniphila，简称AKK）的细菌似乎能够利用短期禁食引起的代谢变化，使肠道细胞进入一种有利于放射损伤后再生的状态。这项发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的研究成果，最终可能有助于研究人员开发在癌症治疗期间保护健康组织的方法，尽管该研究尚未在患者身上进行试验。
实验放射肿瘤学教授 Helen Piwnica-Worms 博士和基因组医学教授 Kunal Rai 博士共同领导了这项研究。
“禁食有助于肠道细胞在受伤后更快更有效地做出反应，就像用应急预案训练细胞一样，”皮夫尼卡-沃姆斯说。 “这项研究有助于解释这一预案是如何运作的，并确定了一种参与协调反应的关键细菌。”
肠道损伤会限制放射治疗。
放射疗法常用于治疗腹部癌症，包括胰腺癌、结直肠癌和妇科癌症。难点在于小肠内含有快速更新的细胞，这些细胞对辐射特别敏感。
肠道内壁受损时，患者可能会出现恶心、腹泻和感染等症状。严重损伤可能导致危及生命的并发症，这可能会限制医生可以安全进行的放射治疗剂量。
皮夫尼卡-沃姆斯实验室早期的临床前研究表明，治疗前禁食可以改善放射治疗后的肠道恢复。这一结果引出了一个更复杂的问题：禁食期间肠道内部发生了哪些变化，以及这些变化是如何使组织做好自我修复的准备的？
禁食会激活一种关键的肠道细菌
研究人员发现，禁食24小时会增加小肠中AKK的含量。这种变化意义重大，因为AKK会产生丙酸，丙酸是一种微生物在处理营养物质时产生的小分子。
丙酸与禁食引起的其他代谢变化协同作用，修饰肠道细胞内的组蛋白。组蛋白是包裹DNA的蛋白质，就像线轴整理长线一样。添加到这些蛋白质上的微小化学标签可以松开或收紧对特定基因的访问，而不会改变其遗传密码。
在这种情况下，这些标记有助于暴露与组织再生相关的基因。禁食期间聚集的一组肠道细胞似乎以更容易被激活的状态携带这些修复程序，使它们能够在损伤发生时迅速做出反应。
辐射暴露后，这些细胞增殖并帮助重建肠道内壁。这一过程为研究人员提供了一种可能的解释，说明治疗前禁食如何影响治疗后的恢复。
修复需要禁食和 AKK
为了确定AKK仅仅是在免疫反应期间存在，还是对该反应至关重要，研究人员有选择地去除了这种细菌。结果发现，禁食带来的保护作用消失了。
仅恢复AKK是不够的。只有当重新引入细菌并同时进行禁食时，再生反应才能恢复，这表明微生物和代谢的变化是一个协同作用的系统。
研究结果表明，禁食不仅在辐射到达后帮助肠道细胞恢复，而且在辐射到达前就对其产生影响。通过改变肠道微生物群、新陈代谢以及再生基因的获取，这一过程可能使组织受损后更快地启动修复。
饮食、微生物和基因活动之间的这种联系可能有助于研究人员了解健康组织如何组织对损伤的反应。它也可能为如何在保留放射疗法抗癌效果的同时减少治疗相关伤害提供思路。
未来的研究需要确定该通路在接受腹部放射治疗的患者中是否也发挥类似的作用。研究人员还希望探究该通路是否能够保护其他快速分裂的组织（包括骨髓）免受癌症治疗造成的损伤。
新疗法可能无需禁食。
对于正在接受癌症治疗的患者来说，禁食可能在生理上难以承受，或者在医学上不适宜。因此，研究人员致力于在不要求患者停止进食的情况下，重现禁食的保护作用。
可能的治疗方法包括基于 AKK、丙酸或其他参与修复途径的代谢物的治疗。饮食干预或许是影响相同生物反应的另一种途径。
“对于癌症患者来说，禁食并非总是可行，而这项研究支持了其他几种可能促进治疗后康复的方法，”Rai说道。 “无论是通过饮食干预、靶向微生物还是它们的代谢产物，目标都是在患者接受所需癌症治疗的同时，帮助更有效地修复健康组织。”
