國人研究發(fā)現(xiàn)Akk菌或能預(yù)防腸癌
南京醫(yī)科大學(xué)的研究者在小鼠實驗中證實,口服滅活的Akk菌或是Akk菌的外膜蛋白Amuc_1100,可通過調(diào)節(jié)CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL)改善結(jié)腸炎,并且預(yù)防相關(guān)腸癌的發(fā)生。(Gut. 2020年3月13日在線版. doi: 10.1136/gutjnl-2019-320105)
研究者首先從江蘇省中醫(yī)院收集了一些潰瘍性結(jié)腸炎、腸道腺瘤和腸癌患者的糞便樣本。16S rRNA測序結(jié)果表明,與健康志愿者的糞便微生物組相比,三組患者糞便中的Akk菌豐度都明顯降低。
和人類患者一樣,由葡聚糖硫酸鈉(DSS)誘導(dǎo)的結(jié)腸炎和結(jié)腸炎相關(guān)腸癌的小鼠,Akk菌豐度也降低了,且在腫瘤發(fā)展的過程中,Akk菌豐度以時間依賴性方式逐漸下降。
研究者嘗試分別給結(jié)腸炎小鼠口服補充了巴氏滅菌法(70℃,30min)滅活的Akk菌和Amuc_1100蛋白,Amuc_1100是Akk菌外膜中分離出的一種蛋白,與細(xì)菌不同,它在70℃的“高溫”下,依然能不失活性。
研究者發(fā)現(xiàn),補充Akk菌和Amuc_1100雖未讓小鼠結(jié)腸炎導(dǎo)致的體重減輕得到改善,但明顯降低了疾病發(fā)作的活躍程度,結(jié)腸縮短、結(jié)腸組織損傷和脾腫大也得到緩解。小鼠TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IL-6、IL-8和L-33這幾種炎性因子顯著減少,提示小鼠的結(jié)腸炎確實得到了緩解。
從以上指標(biāo)可以看出,小鼠的炎癥水平明顯下降。為探討Akk菌和Amuc_1100是如何調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答的,研究者檢測了小鼠CTL和巨噬細(xì)胞的比例。發(fā)現(xiàn)在結(jié)腸炎小鼠的脾臟和結(jié)腸中,CTL的比例顯著增加,提示免疫響應(yīng)非常強烈,而口服Akk菌和Amuc_1100降低了CTL和促炎CD16+CD32+巨噬細(xì)胞的比例。結(jié)腸炎小鼠中,表達PD-1的CTL的比例減少,在接受治療后,也得到了恢復(fù)。
潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病是已知的腸癌的風(fēng)險因素,患者的炎癥負(fù)擔(dān)指數(shù)每上升10個單位,腸癌風(fēng)險就會增加2.1%??刂蒲装Y意味著可降低患者腸道癌變的風(fēng)險,Akk菌和Amuc_1100能做到這一點。
在不使用任何藥物的前提下,僅補充Akk菌和Amuc_1100,即可顯著推遲DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠的腸癌發(fā)生,腫瘤的數(shù)量和面積也比較小。
從分子層面看,補充Akk菌和Amuc_1100降低了結(jié)腸上皮細(xì)胞中γH2AX的表達和裂解的caspase3酶,說明結(jié)腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞凋亡和雙鏈DNA斷裂減少,同時,ki67的表達水平降低,說明細(xì)胞的異常增殖得到了抑制??梢?,Akk菌和Amuc_1100可從減輕DNA損傷、減少細(xì)胞凋亡和抑制異常增殖來預(yù)防腸癌的發(fā)生。
總而言之,Akk菌作為一種有益菌,會隨著腸炎的發(fā)展而逐漸減少,補充Akk菌或它的外膜蛋白Amuc_1100能減輕腸炎癥狀,調(diào)節(jié)脾臟、腸道和腸系膜淋巴結(jié)中的免疫應(yīng)答,降低腸道中的炎癥水平,預(yù)防腸炎導(dǎo)致的腸癌。
目前,腸癌已經(jīng)成為了全球癌癥相關(guān)死亡的第四大死因,其中由腸炎引發(fā)的腸癌占到不小的比例。
關(guān)于腸道微生物和腸炎以及腸癌之間的關(guān)系有不少的研究,但大部分都聚焦在“哪些有害微生物導(dǎo)致了腸癌”上,而關(guān)注對腸癌有益的微生物的研究比較少。而南京醫(yī)科大學(xué)的這項研究填補了目前的一些空白,從機制層面,揭示了Akk菌和Amuc_1100的作用,或為結(jié)腸炎和腸癌提供了潛在的治療靶點。 (編譯 于飛)
