长久以来，膳食纤维被认为可以降低结直肠肿瘤发生风险。膳食纤维做为益生元，被肠内益生菌酵解，可产生多种短链脂肪酸，降低肠内致癌物浓度，加速致癌物的排出，影响胆汁酸代谢。但有少数前瞻性研究结果并不支持该假说，其抗结直肠肿瘤作用的机制尚需要进一步研究。
20世纪70年代，Burkitt通过对比非洲土著居民和西方国家居民的饮食结构与结直肠癌的患病情况，提出了膳食纤维(dietaryfiber，DF)具有特殊的理化性质，可以预防结直肠癌发生的假说。从那时起，各国肿瘤学专家、营养学专家和食品卫生专家们进行了大量的细胞、动物实验和临床干预试验，探寻膳食纤维抑制结直肠肿瘤发生的作用和机制。但近年来，一些前瞻性、临床随机试验的结果并不支持这一假说。膳食纤维究竟能否抑制结直肠肿瘤的发生，其可能机制又是什么，以下将对目前的相关研究进展作一简要综述。
01膳食纤维的定义膳食纤维的定义历来就是个有争议的话题。年，Hipslev首次提出“膳食纤维”这一概念，是指纤维素、半纤维素和木质素等不能消化的植物细胞壁成分。自20世纪60年代以来，各国学者从化学成分、生理功能和分析方法等多个方面对其进行定义。l年，Trowel1提出“膳食纤维是食物中那些不被人体消化吸收的植物成分”。年，他又补充定义为“不被人体消化吸收的多糖类碳水化合物及木质素”。年，联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)认为，“膳食纤维是指能用公认的定量方法测定的、人体消化器官不能水解的植物组成成分”。年，第84届美国临床化学协会(AACC)年会举行专门会议，对膳食纤维的定义进行了讨论，提出膳食纤维是指能抗人体小肠消化吸收、而在人体结肠能部分或全部发酵的、可食用植物性成分、糖类及类似物质的总和，包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物成分。此后，膳食纤维的定义主要由国际食品法典特殊膳食营养与食品委员会(CodexCommitteeonNutrtionandfoodsforSpecialDietaryuse，CCNFSDU)进行补充和完善。年12月，第30届CCNFSDU年会在南非召开，会上对膳食纤维的定义达成了较为一致的看法，定义为“膳食纤维是能抗人体小肠消化吸收的多种单体成分形成的糖类聚合物，主要包括可食用食物中的糖类聚合物；在天然食物中，通过物理、化学和酶学的方法得到的，基于科学证据，对健康有益的糖类聚合物;人工合成的基于科学证据证实，对健康有益的糖类聚合物”［1］。膳食纤维是可食用的植物性成分而非动物成分。主要包括纤维素、半纤维素、果胶和亲水胶体物质，如树胶和海藻多糖等组分，还包括植物细胞壁中所含的木质素，不被人体消化酶所分解的物质，如改性淀粉(RS)、抗性糊精、抗性低聚糖、改性纤维素、黏质、寡糖和少量如蜡质、角质和软木脂等相关成分。
02膳食纤维预防结直肠肿瘤机制1丁酸的作用
膳食纤维虽不能被人体消化吸收，但在肠道内细菌的作用下，可以对其进行不同程度的分解发酵，产生乙酸、丙酸和丁酸等多种短链脂肪酸(SCFA)。目前认为，SCFA可通过多种机制抑制肿瘤细胞是膳食纤维预防、治疗结直肠肿瘤的主要机制。丁酸是SCFA中的代表产物，发挥着重要的抗肿瘤作用。
①抑制肿瘤细胞生长
丁酸可调节c-myc，p16和p21等多种与细胞生长周期有关的基因表达，抑制肿瘤细胞的生长。Tan等［2］使用蛋白组学的方法发现，丁酸可下调结直肠肿瘤细胞中DNA复制允许因子、微小染色体维持蛋白(MCM7)、Ran基因GTP酶激活蛋白1(RanGAP-1)、细胞周期相关蛋白(caprin1)、核小体组装蛋白1样1(NAP1L1)等多种与细胞增殖、细胞周期相关蛋白的表达，抑制肿瘤细胞DNA的复制和细胞分裂，从而阻断其细胞周期进程。
②促进肿瘤细胞凋亡
细胞凋亡受多种基因产物控制，Bcl基因产物抑制细胞凋亡，Bax基因产物促进细胞凋亡。Roy等［3］研究发现，丁酸可上调结肠癌细胞Caco-2、结肠癌细胞Bax、Bak蛋白的表达，下调Bcl-x(L)蛋白表达，从而改变Bax与Bcl-x(L)的表达比率，引起细胞凋亡。GPRA是烟酸G蛋白耦联受体，对丁酸有一定的亲和力。在结肠癌中GPRA表达沉默，若结肠癌细胞中再次表达此蛋白，则可引起肿瘤细胞凋亡。Thangaraju等[4]研究发现，丁酸使GPRA在肠癌细胞中再次表达，下调Bcl-2、Bcl-xL和细胞周期蛋白D1的表达，从而引起肿瘤细胞凋亡。Caspase家族是一组存在于细胞质溶胶中的结构上相关的半胱氨酸蛋白酶，在细胞凋亡中起着重要作用，caspase-3为关键的执行分子。有研究发现，丁酸通过上调Caco-2细胞中PPARγmRNA蛋白表达，并使MAPK磷酸化活性升高，导致caspase-3激活，诱导肿瘤细胞凋亡［5］。
③损伤修复作用
基因组不稳定是肿瘤发生的前提条件。氧化偶氮甲烷是一种强致癌物，可引起结肠隐窝结构迷乱、腺瘤生成，并最终导致发生肠癌。丁酸在致癌物起作用的初期，可以修复结构紊乱的肠隐窝，并抑制已发生DNA损伤细胞的生长。Clarke等［6］通过动物实验发现，丁酸对氧化偶氮甲烷诱导肠癌的发生过程中，有损伤修复的作用。Kim等［7］发现丁酸通过抑制低氧损伤诱导的血管生成，抑制肿瘤的进一步形成和生长。
2膳食纤维可降低结肠中致癌物质浓度
膳食纤维有吸水膨胀的特性，可增加粪便体积，缩短粪便在肠道内的传输时间。摄入膳食纤维后，粪便体积的增加，使肠道内致癌物质稀释，降低了致癌物的浓度。不溶性膳食纤维对许多致癌物质有很强的吸附能力，可促进致癌物质的排出。膳食纤维能缩短食物及其残渣在胃肠道内传输时间，加快肠腔内致癌物质的通过，减少肠道组织对致癌物质的接触和吸收。摄入体内的外源性致癌物，主要在肝内通过一系列酶的作用下进行分解代谢，根据发挥作用的阶段不同，主要分两类，第一阶段的酶主要有细胞色素酶Ps；第二阶段的酶主要有谷胱甘肽S转移酶(GST)和二氢尿嘧啶脱氢酶(NAD)等。这些酶在结肠同样有活性，摄入膳食纤维可提高这些酶的活性，对外源性致癌物质进行解毒。
3益生元的作用
人体肠道尤其是远端结肠内共生着大量的细菌。有研究证实，每克风干的粪便中约含有个细菌。益生元是指食物中不能被消化的成分，有促进人体肠道内益生菌增殖，使宿主受益的作用。膳食纤维作为益生元被双歧杆菌属、乳酸菌属等人体内益生菌发酵利用，可产生大量SCFA，使肠腔内处于pH5～6的酸性环境。结肠部位存在钙与SCFA的交换系统，加之肠道的酸性环境都利于钙离子的吸收，而钙离子可促进肠上皮的分化和增殖，有预防结直肠肿瘤的作用。益生菌利用膳食纤维进行能量代谢，不断增殖，细菌数量大大增加，其细胞壁可螯合肠道内的致癌物质，减少肠黏膜对致癌物质的接触和吸收。
4膳食纤维影响胆汁酸代谢
胆汁酸是引发胃肠道肿瘤的内源性致癌物质。在高胆汁酸情况下，最主要的改变是产生大量的活性氧簇(ROS)和活性氮簇(RNS)，引起DNA损伤，发生基因突变，引发肿瘤形成。结肠癌病人粪中胆汁酸浓度较正常人群高，特别是脱氧胆酸、石胆酸等次级胆汁酸浓度明显升高。Baek等［8］研究发现，次级胆汁酸可使结肠肿瘤细胞的侵袭力增强。Fodje等［9］通过研究发现，膳食纤维可与胆汁酸结合，促进胆汁酸的排出，降低结直肠癌的发生风险。Ellegrd等［10］通过研究也发现，连续3d每天早餐进食75g燕麦，2个周期后，可显著促进胆汁酸的代谢和排出。
03膳食纤维与结直肠肿瘤关系前瞻性研究欧洲营养与肿瘤前瞻性研究(EPIC)是迄今为止全世界范围内最大型的关于膳食对肿瘤作用的前瞻性研究，共涉及欧洲10多个国家，纳入名研究对象。年，Bingham等［11］对这一大型研究中的膳食纤维与结直肠肿瘤的关系进行了分析，认为膳食纤维可以显著降低结直肠肿瘤的发生风险。美国NIH-AARP膳食与健康研究共纳入名男性和名女性，Wirflt等［12］通过观察分析也得出了相同的结论。Otani等［13］对日本名研究对象进行了长达10年的随访，结果发现在膳食纤维摄入量极低的情况下，结直肠癌发生风险较高，但并未发现膳食纤维与结直肠肿瘤发生间呈量效作用。但同时也有部分研究得出不同结论。美国护士健康研究(纳入名女性)和医疗卫生人员随访研究(纳入名男性)的研究结果，认为膳食纤维的摄入与结直肠肿瘤发生并无关联［14］。上海妇女健康研究对名妇女进行平均长达5.74年的随访，只证实摄入钙可以降低结直肠癌发生风险，而膳食纤维无此作用[15]。
纵观所有相关研究，因摄入膳食纤维的种类不同，摄入量不同，观察肿瘤发生的指标，观察终点和随访年限各不尽相同，可能是造成不同结论的重要原因。因此，可能是某种膳食纤维或是膳食纤维的某种成分发挥抗肿瘤作用，其具体机制还有待于进一步深入研究。
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［6］ClarkeJM，ToppingDL，BirdAR，etal．Effectsofhigh-amylosemaizestarchandbutyrylatedhigh-amylosemaizestarchonazoxy-methane-inducedintestinalcancerinrats．Carcinogenesis，，29(11):-．
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［13］OtaniT，IwasakiM，IshiharaJ，etal．Dietaryberintakeandsub-sequentriskofcolorectalcancer:TheJapanPublicHealthCenter-BasedProspectiveStudy．IntJCancer，，(6):-．
［14］MichelsKB，EdwardG，JoshipuraKJ，etal．Prospectivestudyoffruitandvegetableconsumptionandincidenceofcolonandrectalcancers．JNatlCancerInst，，92(21):-．
［15］ShinA，LiH，ShuXO，etal．Dietaryintakeofcalcium，fiberandothermicronutrientsinrelationtocolorectalcancerrisk:ResultsfromtheShanghaiWomen＇sHealthStudy．IntJCancer，，(12):2-．
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