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科学家发现两种肠道细菌能导致结直肠癌发生

励志人生网 2019-12-20 04:10 励志人物 178次

  近日,约翰霍普金斯大学的Cynthia L. Sears教授带领的团队在Science上发表了题为“Patients with familial adenomatous polyposis harbor colonic biofilms containing tumorigenic bacteria”的文章,在Cell Host & Microbe上发表了题为Bacteroides fragilis Toxin Coordinates a Pro-carcinogenic Inflammatory Cascade via Targeting of Colonic Epithelial Cells的文章,揭示了常见的肠道细菌大肠杆菌E.coli(pks+亚型)以及脆弱类杆菌B. fragilis(ETBF亚型)的联合作用对于遗传性结直肠癌的发生具有关键作用。

  该研究以家族性腺瘤性息肉病(family adenomatus polyposis,FAP)为研究对象,阐述细菌对其发生发展的机制。FAP患者的肠道表面有一层厚厚的由微生物组成的膜,又叫做细菌生物膜。研究者们发现,FAP患者的这层细菌生物膜中的细菌主要有两种,一种是大肠杆菌E.coli,一种是脆弱类杆菌B. fragilis。其中大肠杆菌的亚型pks+E.coli和脆弱类杆菌的亚型ETBF是主要的菌株。在FAP的人群中60%以上都具有这两种亚型,而正常人这两种细菌亚型的含量则只有20-30%。因此,有理由怀疑pks+E.coli和ETBF与FAP由良性向恶性的结直肠癌转变有关。

  动物实验证明,pks+E.coli和ETBF联合处理能够让小鼠肠道长肿瘤,并且大幅降低小鼠的生存率,而单独使用pks+E.coli或者ETBF则对小鼠没有太大的影响,这说明只有这两种细菌在一起才能够促使结直肠癌的形成。

  研究人员发现在此过程中白介素17(IL-17)通过诱发大量炎症反应扮演着关键角色,同时ETBF能够有效地帮助pks+E.coli定殖,而pks+E.coli会产生基因毒性物质导致DNA损伤,造成癌变。

  两种细菌作用的分子机制:BTBF细菌产生一种毒素,该毒素可激活Wnt/bcatenin通路以及NF-kB通路,这些通路的激活导致大量的IL-17产生, IL-17与其的受体IL-17R结合,进一步激活NF-kB通路、STAT3,进而促使CXCL1等产生,CXCL1等产生之后就会招募大量的MDSC(Myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)细胞。MDSC细胞在肿瘤中起免疫抑制,促进肿瘤发生、侵袭转移和血管生成。

  该团队的研究深入揭示了两种导致结直肠癌的细菌pks+E.coli和ETBF及其分子机制。为开发相关的肿瘤治疗方案提供了依据。


 
 

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