Gut microbiota and tumorigenesis in A/J min mice

Abstract

Colorectal cancer is one of the most common cancer type worldwide. Mouse models are important tools in cancer research and the recently developed A/J Min+ mouse model has shown to develop a great amount of lesions in colon, which resembles human CRC where the colon is heavily involved in tumor formation. Advances in sequencing and computational technology have facilitated determination of the role of the intestinal microbiota in CRC however little research have been done investigating the co-variation between age, tumor progression and microbiota. Therefore, this study aimed to investigate the microbial composition in cecum from A/J Min/+ mice and how the composition varies with tumor progression and age. Variations in levels of butyrate from luminal microbiota was also investigated. Our results indicated that the compositional diversity of the mouse microbiota stabilizes and that the mouse microbiota, as in humans evolves towards an “adult-microbiota”. Our results also suggest that there are bacteria associated with both age and tumor progression. We found groups of bacteria that correlated with tumor progression alone, which indicates that tumor progression likely had a stronger impact on the microbial composition than age in this study. We could not find any significant correlation between butyrate and either age or tumor progression, so from our point of view it does not seem like butyrate have a great impact on tumor progression in these samples. The understanding of how the microbiota affects disease or how host genotype and disease affect microbiota is still not complete. However, this study provides some insight to consider in further analysis of host-microbial interactions.

Tykktarmskreft er en av de vanligste formene for kreft i verden. Et viktig verktøy for kreftforskning er musemodeller og det har vist seg at den nylig utviklede A/J Min/+ musen utvikler et stort antall lesjoner i tykktarm, noe som tilsvarer tykktarmkreft observert hos mennesker. Utviklingen av sekvenseringsmetoder og annen teknologi har gitt mer innsikt i rollen til mikrobiota i utviklingen av tarmkreft, men lite undersøkelser har blitt gjort i forhold til å se på ko-variasjonen mellom alder, svulstutvikling og mikrobiota. Målet med denne oppgaven var derfor å undersøke den mikrobielle sammensetningen i cecum fra A/J Min/+ mus og se hvordan sammensetningen varierer med utviklingen av svulster og alder. Variasjonen av smørsyre i cecum ble også undersøkt. Vi observerte at diversiteten i mikrobiotaen stabiliserer ser med alder, dette gir en indikasjon på at mikrobiotaen hos mus, som hos mennesker, utvikler seg til å likne en «voksen» mikrobiota. Våre resultater viste også at det er bakterier som er assosiert med både alders- og svulstutvikling. Vi fant et stort antall grupper av bakterier som korrelerte med utviklingen av svulster alene, dette kan tyde på at kreftutviklingen hadde større innflytelse på sammensetningen av bakterier enn alder i denne studien. Vi fant ingen signifikant korrelasjon mellom smørsyre og alder eller smørsyre og svulstutvikling, så fra vårt ståsted ser det ikke ut som smørsyre har en stor innvirkning på utviklingen av svulster. Forståelsen av hvordan mikrobiota påvirker sykdom eller hvordan vertsgenotype og sykdom påvirker mikrobiota er fortsatt ikke fullstendig, men denne studien kan bidra med innsikt som er viktig å ta med i videre analyser av interaksjonen mellom vert og mikrobiota.