Rice Bran Microbial Metabolism for Colon Chemoprevention

米糠微生物代谢用于结肠化学预防

基本信息

  • 批准号:
    9303309
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 35.23万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2016-07-01 至 2021-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

 DESCRIPTION (provided by applicant): Colorectal cancer (CRC) develops as a result of complex interactions between the host mucosal immune response, microbiota, diet components, colon cancer stem cells (CSC) and inflammatory mediators. Rice bran is a `wasted' agricultural byproduct of rice processing that has shown CRC chemopreventive efficacy in numerous animal studies. Our metabolomics investigations revealed novel probiotic metabolism of rice bran using an R03 award, and our completed human studies from a recent R21 award provide compelling support that rice bran is a promising, novel dietary agent to be metabolized by the gut microbiota in favor of reducing CRC. Rice bran is a unique source of plant lipids and contains distinct contents from wheat, oat and other cereal grains. Rice bran is distinguished by gamma oryzanol, a distinct ratio of tocotrienols and tocopherol isoforms, and essential nutrients. Notably, rice bran phenolics, phytic acid, and tricin possess CRC chemoprevention activity. Little, however, is known regarding the microbial byproducts of rice bran that our preliminary studies show may be increasing gut mucosal immunity, decreasing colonic inflammation, and reducing neoplastic growth. The major objective of this proposal is to fill a significant gap in our knowledge regarding the microbiome-mediated mechanisms of action for rice bran associated CRC chemopreventive efficacy. Pre-clinical mice studies and stool results from our pilot human clinical rice bran trial showed that dietary rice bran increases healthy native gut microflora and production of stool metabolites with anti-inflammatory activities, favoring reduced colon tumorigenesis. Human stool extracts collected post- rice bran consumption also showed stronger inhibitory effects on CRC cell viability compared to pre-rice bran consumption samples. These data provide compelling rationale for studying the role of these human microbial populations and the utilization of rice bran by these microbes for CRC growth inhibition. The feasibility of carcinogen-treated humanized mice is now established for CRC, and this approach merits testing of stool samples from CRC survivors before and after daily rice bran consumption. We hypothesize that the phytochemicals in rice bran serve as gut microbial substrates and are metabolized into bioactive microbial metabolites that impact the colonic microenvironment for enhanced efficacy against CRC. Our specific aims are: I) To study the influence of dietary rice bran on the human gut microbiota and the gut microbial metabolism of rice bran for effective CRC chemoprevention.; II) To examine and establish the role of dietary rice bran - human gut microbiota interactions on inflammatory/immune milieu and cancer stem cells in the colonic tumor microenvironment; and III) To identify and define the microbial metabolites of rice bran, and relate their specific metabolic/ molecular signatures with anti-CRC efficacy. The results from these studies will provide rice bran-mediated mechanisms associated with anti-CRC efficacy and promote inclusion of rice bran as a sustainable, global functional food for colon cancer chemoprevention.
 描述(由适用提供):结直肠癌(CRC)是由于宿主粘膜免疫响应,微生物群,饮食成分,结肠癌干细胞(CSC)和炎症介体之间的复杂相互作用而发展的。大米麸皮是水稻加工的“浪费”农业副产品,在众多动物研究中表明CRC化学预防效率。我们的代谢组学研究表明,使用R03奖揭示了稻米麸皮的新型益生菌代谢,而我们从最近的R21奖中完成的人类研究为米麸是一种希望,是一种新颖的饮食剂,可以由肠道菌群代谢,以减少CRC。米麸是植物脂质的独特来源,包含与小麦,燕麦和其他谷物谷物的不同含量。米麸的区别是伽马奥甘醇,这是生育三烯酚和生育酚同工型的明显比率,以及必需的营养素。值得注意的是,米麸酚,植酸和三酸含CRC化学预防活性。然而,关于水稻麸皮的微生物副产品,我们的初步研究表明,肠道粘膜免疫,减少结肠炎症并减少肿瘤生长,几乎没有知之甚少。该提案的主要目的是填补有关米麸相关的CRC化学预防有效性的微生物组介导的作用机制的显着空白。临床前小鼠的研究和粪便的结果来自我们的临床水稻麸皮试验表明,饮食中的米麸可以增加健康的天然肠道微生物,并产生具有抗炎活性的粪便代谢物,有利于减少结肠肿瘤的发生。与预先使用的麸皮消耗样品相比,水稻麸皮消耗后收集的人粪提取物对CRC细胞活力的影响也有很强的抑制作用。这些数据为研究这些人类微生物种群的作用以及这些微生物对CRC生长抑制的利用提供了令人信服的理由。现已为CRC建立了经致癌的人源化小鼠的可行性,这种方法值得在每天米熟食之前和之后对CRC表面的粪便样品进行测试。我们假设水稻麸皮中的植物化学物质用作肠道微生物底物,并将代谢成生物活性微生物代谢产物,从而影响结肠微环境,以提高针对CRC的效率。我们的具体目的是:i)研究饮食中的水稻麸对人类肠道微生物群的影响以及水稻麸皮的肠道微生物代谢,以进行有效的CRC化学预防。 ii)检查并确定饮食中的水稻麸皮 - 人类肠道菌群相互作用在结肠肿瘤微环境中炎症/免疫环境和癌症干细胞上的作用; iii)识别和定义水稻麸皮的微生物代谢物,并将其特定的代谢/分子特征与抗CRC效率联系起来。这些研究的结果将提供与抗CRC效率相关的米麸介导的机制,并促进米麸列入结肠癌化学预防的可持续全球功能性食品。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Komal Raina其他文献

Komal Raina的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Komal Raina', 18)}}的其他基金

Rice Bran Microbial Metabolism for Colon Chemoprevention
米糠微生物代谢用于结肠化学预防
  • 批准号:
    9916241
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 35.23万
  • 项目类别:

相似国自然基金

时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Promesa: Urban gardening and peer nutritional counseling to improve HIV care outcomes among people with food insecurity in the Dominican Republic
Promesa:城市园艺和同伴营养咨询可改善多米尼加共和国粮食不安全人群的艾滋病毒护理结果
  • 批准号:
    10698434
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.23万
  • 项目类别:
Understand and mitigating the influence of extreme weather events on HIV outcomes: A global investigation
了解并减轻极端天气事件对艾滋病毒感染结果的影响:一项全球调查
  • 批准号:
    10762607
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.23万
  • 项目类别:
Addressing Systemic Barriers Impacting Health in CHC Communities
解决影响 CHC 社区健康的系统性障碍
  • 批准号:
    10781469
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.23万
  • 项目类别:
A Neuropeptidergic Neural Network Integrates Taste with Internal State to Modulate Feeding
神经肽能神经网络将味觉与内部状态相结合来调节进食
  • 批准号:
    10734258
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.23万
  • 项目类别:
Understanding predictability of evolutionary trajectories
了解进化轨迹的可预测性
  • 批准号:
    10712637
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35.23万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了