以小鼠化學致癌發炎模式探討米食對大腸直腸腫瘤發生之影響

Abstract

台灣近二十年來飲食西化，癌症等慢性疾病成為主要死因，癌症中大腸直腸癌發生率快速升高，已成為發生人數最多的癌症。大腸直腸癌的發生與預防與飲食相關性密切，理論上飲食的改變可以降低45％的發生率，目前主要的保健飲食建議是以全榖類主食取代精緻榖類。稻米是國人的主食，具有悠久的食用歷史。已知稻米中含有許多抗氧化與抗發炎物質，這些物質大量存在糠層與胚芽中，因此適當應用米糠和糙米的組合具有抑制大腸直腸腫瘤產生之潛力。本研究採用合併給予化學致癌劑AOM（Azoxymethane）與發炎劑DSS（Dextran Sodium Sulfate）誘發大腸直腸腫瘤的動物模式，探討Chow diet、白米(white rice)與米糠加糙米(brown rice enriched with bran)對大腸直腸腫瘤的預防效果，並且評估其細胞與分子機制。實驗動物採用國家動物中心之近親品系小鼠C57BL/6JNarl，依飼料組成分為五組：AIN-93G組（93G）、高蛋白質AIN-93G（M93G）、Chow diet組（Chow）、高蛋白質白米組（WR）與高蛋白質米糠加糙米組（RB）。並於七週齡與十週齡當體重達23 g時，注射AOM開始誘發大腸直腸腫瘤的實驗，實驗期間定期秤量體重，紀錄腸道出血症狀。七週齡致癌組於實驗第100天犧牲，十週齡致癌組於實驗第88天犧牲。針對大腸組織的分析項目包括：長度、病理評分、腺瘤數目與分布、組織免疫染色，染色分子包括細胞增生指標蛋白質Ki-67，Wnt訊號路徑分子β-catenin，發炎指標Cyclooxygenase-2（COX-2）與誘導型nitric oxide synthase（iNOS），以及大腸癌幹細胞標記分子CD133。七週齡致癌組之實驗結果顯示，大腸長度只有Chow組顯著性長於其餘四組；病理評分各組間無差異；Chow diet與RB組較93G組的大腸腺瘤數目顯著較少，WR組則有較低之趨勢；大腸腺瘤組織與正常黏膜組織Ki-67的表現量以Chow與RB組顯著低於93G組；腺瘤組織的COX-2表現量以Chow與RB組顯著性低於M93G組；腺瘤組織的CD133表現量以Chow、WR與RB組顯著低於93G與M93G組。十週齡致癌組之實驗結果顯示，各組均未發生腫瘤，但是大腸長度以Chow與RB組顯著長於其餘三組；大腸病理評分以Chow與RB組顯著低於M93G組；正常大腸黏膜組織的Ki-67表現量以Chow與RB組顯著低於其餘三組。綜合實驗結果可知，Chow diet與米糠加糙米組可在腫瘤發生前顯著減少Ki-67表現量，表示減緩大腸的增生速率；於腫瘤發生時，顯著減少腺瘤數目、Ki-67表現量、COX-2表現量，並且降低大腸癌幹細胞分子標記CD133的表現量，具有延緩大腸細胞增生能力，顯示全穀類米食具有腸道保健之效益，有助於大腸直腸癌之防治。