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食用纤维与抗大肠癌作用
上海第二医科大学附属瑞金医院消化外科研究所（上海200025） 朱建伟；郁宝铭（审校）
在大肠癌的许多病因因素中，饮食因素非常重要。食用纤维是植物性食物中不能被人的消化酶所水解的植物多糖类，如纤维素、葡聚糖、半纤维素、果胶、树胶等，还包括非多糖的木质素。关于食用纤维是否具有保护人群少患大肠癌的作用，目前有关此方面的系统的研究工作还不多，另一方面，临床与实验研究结果常不能获得统一，导致相关结论长期以来争论不断。Butkitt等(1977)认为膳食纤维使肠道通过时间缩短，减少结肠膜与粪便中致癌物接触时间，从而使人减少患大肠癌的危险。但Globber(1977)所做的研究不支持这种观点。最近也有综合的流行病学研究报道，认为食用纤维具有保护性作用，但Fuchs所做的相似的研究却没有发现有明确的关系。正规的临床试验也仅仅提示纤维素能减少结肠上皮细胞增殖，减少息肉的复发率。但是，几乎每个动物诱癌试验均报道，提供纤维素饮食的动物组，大肠癌的诱发率较对照组为低。
食用纤维是否具有抗大肠癌作用，现将以下几个方面研究结果作一介绍。
1、肠腔pH值的变化
食用纤维在上消化道不能被消化和吸收，因此，它们能相对无损地进入结肠腔，由于结肠腔存在大量细菌，可使某些纤维类型如果胶、瓜儿豆发酵，发酵的结果是产生二氧化碳、氢气、生效边脂肪酸和甲烷等，这些产物可以酸化肠腔内容物，使得结肠腔pH值下降，Thornton对此作了详细的研究，他提供的临床资料表明，结肠癌病人群可在6.5以下。因此认为高pH值与结肠癌的发生有关系。该研究进一步对其机制作了研究，认为细菌把初级胆汁酸分解为次级胆汁酸的细菌酸 7-α脱羟酶在低pH值时（尤其是低于6.5）受到抑制，其结果是肠腔内次级胆汁酸成分减少，而次级胆汁酸被认为较初级胆汁酸更容量促使结肠癌的发生。因此，他们得出结论，食用纤维由于能降低肠腔pH值，应该具有抑制大肠癌发生的效果。但是，动物实验的结果却与临床研究正好相反。Jacobs的研究认为肠腔pH值下降后，结肠癌的发生变得更为容易，因为细菌使纤维素发酵的同时，细菌也大量繁殖，并产生更多的7-α脱羟酶，尽管低pH值使得该酶的知性下降，但酶的总量增加了，因此总的酶活性反而增加，形成的次级胆汁酸也随之增加。这些研究争论的焦点在于7-α-脱羟酶的活性以及初、次级胆汁酸在肠腔中的比例。
2、肠腔通过时间的改变
肠腔pH值的改变受到纤维发酵产物的影响，不被发酵的纤维具有缩短粪便通过时间的作用。由于未被发酵分解的纤维具有吸水性，吸水充盈后肠内容物膨胀，刺激肠道蠕动增加，因此缩短了粪便中有害物质在肠腔中的停留时间，减少了这些物质对肠道的刺激作用和再吸收，起到保护肠粘膜细胞的作用，这种作用现在已被大多数研究者接受。
3、对大肠癌细胞生长的影响
近来最为关注的是纤维发酵终末产物对大肠癌细胞生长的影响，以有关丁酸的研究最为典型。丁酸是一种结肠内细菌使纤维发酵形成的短链脂肪酸。体外实验发现，丁酸可以促进多种结肠肿瘤细胞的分化以及凋亡。关于丁酸诱导肿瘤细胞凋亡机制的研究发现，丁酸诱导细胞周期抑制物p21mRNA 在结肠癌细胞株HT-29中的表达，而p21mRNA 的表达可以引起细胞周期的停止，使细胞膜电位下降和Caspase-3激活，最后引起一系列凋亡蛋白的激活和细胞凋亡的发生。以上这些实验结果是在体外研究中观察到的，目前还没有体内研究支持这些结论。因此，食用纤维对于结肠良、恶性细胞生长的影响能否在体内外研究中获得一致的结论，还需要进一步研究。
4、食物中脂类影响食用纤维作用的发挥
最近的一系列研究表明，环加氧酶-2（cox-2）与大肠癌的发生、发展密切相关。cox-2的mRNA水平在大多数人结、直肠癌组织中明显增高。在大鼠结肠癌诱发模型中，肿瘤组织中cox-2的表达也明显增高。APC基因突变伴野生型cox-2基因存在（+）或缺如（-）的实验动物小鼠，最终结肠肿瘤的自行发生率明显不同，在10周内cox-2+/+小鼠发生652个腺瘤，cox-2+/-发生224个腺瘤，cox-2-/-只发生了93个腺瘤。这个实验充分表明，cox-2的诱导性表达是结肠肿瘤形成过程中的早期、限速步骤。Tsuju等的研究表明，大鼠肠上皮细胞cox-2蛋白的表达增强时，对于纤维发酵产物如丁酸等诱导的细胞凋亡具有拮抗作用，而食物中的脂类如鱼油、豆油等可以下调cox-2在结肠良、恶性组织中的表达，从而提供了丁酸诱导肿瘤细胞凋亡的发生环境，其中鱼油与豆油相比，它可促使丁酸引起更大程度的癌细胞的凋亡，将鱼油和食纤维果胶相混合更能促使上述结果的产生。
综上所述，食用纤维是否具有抗大肠癌作用，要参考各纤维类型的理货特性和饮食搭配，同时还要结合肿瘤不同的发生、发展时段。目前，体内和体外实验得出的许多相关结论不一致，甚至完全相反。因此，扩大相关的研究规模非常必要，在现实生活中，明确食用纤维是否具有抗大肠癌作用，对于人们调整饮食结构，有效防治大肠肿瘤非常必要。
[中国肛肠病杂志2002年第22卷第4期]
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