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作者：Cathy
導(dǎo)言：口腔微生物作為人體微生物群的重要組成部分，種類繁多，組成復(fù)雜。近日，弗吉尼亞理工大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種常見(jiàn)的口腔細(xì)菌會(huì)導(dǎo)致結(jié)直腸癌細(xì)胞的擴(kuò)散，并揭示了其中的機(jī)制。該研究作為封面文章發(fā)表在本期《科學(xué)信號(hào)》雜志上。
先前有研究表明，嚴(yán)重牙齦疾病和結(jié)直腸癌之間存在聯(lián)系，口腔細(xì)菌主要通過(guò)血液傳播到身體的不同部位，并與大腦、肝臟和心臟的嚴(yán)重感染、孕婦早產(chǎn)有關(guān)，且在結(jié)腸腫瘤中含量很高。
近日，弗吉尼亞理工大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種常見(jiàn)的口腔細(xì)菌會(huì)導(dǎo)致結(jié)直腸癌細(xì)胞擴(kuò)散，并揭示了其中的機(jī)制。研究人員表示，90％的癌癥相關(guān)死亡是由于非原發(fā)性腫瘤或轉(zhuǎn)移到身體其他部位的腫瘤引起的，因此這一發(fā)現(xiàn)為揭示癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的機(jī)制提供了重要信息。
該研究于7月21日發(fā)表在《科學(xué)信號(hào)》雜志。題為“Fusobacterium nucleatum host-cell binding and invasion induces IL-8 and CXCL1 secretion that drives colorectal cancer cell migration”
自2012年以來(lái)，有多項(xiàng)研究表明，這種細(xì)菌——具核梭桿菌(Fusobacterium nucleatum,Fn)，能直接侵入結(jié)直腸腫瘤，但關(guān)于這種細(xì)菌如何導(dǎo)致癌癥仍然存在疑問(wèn)。
2017年的一項(xiàng)研究表明，將帶有具核梭桿菌的人結(jié)直腸腫瘤導(dǎo)入小鼠體內(nèi)后，含有活菌的癌細(xì)胞會(huì)脫落并重新附著在肝臟中。該研究首次證明，具核梭桿菌可能直接參與了引起癌細(xì)胞擴(kuò)散以遍布全身的過(guò)程。
為了揭示具核梭桿菌促使癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的潛在機(jī)制，弗吉尼亞理工大學(xué)的研究人員提出了一個(gè)問(wèn)題：當(dāng)結(jié)直腸癌細(xì)胞被具核梭桿菌感染后，人體細(xì)胞會(huì)如何反應(yīng)？他們的發(fā)現(xiàn)為細(xì)菌在癌癥中的關(guān)鍵作用提供了更深入的了解。
研究的起源
最初，具核梭桿菌相對(duì)溫和的特性引起了Daniel Slade和他的研究小組的興趣。乍一看，具核梭桿菌并不起眼，與口腔微生物群中牙齦下的其他細(xì)菌和諧共存。盡管它在口腔中是一種常見(jiàn)的細(xì)菌，但它與結(jié)腸癌的聯(lián)系卻十分緊密，不容忽視。
根據(jù)他們的研究，沒(méi)有證據(jù)表明這種細(xì)菌會(huì)直接引發(fā)癌癥。而且，這種細(xì)菌似乎也沒(méi)有釋放導(dǎo)致癌細(xì)胞遷移的分子。
然而，具核梭桿菌通過(guò)Fap2蛋白與癌細(xì)胞表面的糖類結(jié)合，以粘附細(xì)胞，甚至侵入癌細(xì)胞。這反過(guò)來(lái)又導(dǎo)致癌細(xì)胞釋放兩種蛋白質(zhì)，即IL-8和CXCL1，它們是細(xì)胞因子蛋白家族的成員，在激活免疫系統(tǒng)抵抗感染方面起著關(guān)鍵作用。
值得注意的是，IL-8和CXCL1的細(xì)胞因子組合曾在多個(gè)研究中被證明可以誘導(dǎo)癌細(xì)胞的擴(kuò)散。然而，Slade和他的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這是腫瘤相關(guān)細(xì)菌產(chǎn)生這種獨(dú)特細(xì)胞因子組合的第一個(gè)例子。
受感染細(xì)胞釋放的這些細(xì)胞因子可以與細(xì)胞本身進(jìn)行交流，或者將這些信號(hào)發(fā)送給其他癌細(xì)胞、免疫細(xì)胞和腫瘤周圍的各種其他細(xì)胞類型。從本質(zhì)上講，一個(gè)受感染的細(xì)胞可以影響多個(gè)相鄰的細(xì)胞，所以在腫瘤內(nèi)部，不一定需要存在廣泛的感染，就能影響周圍的大面積區(qū)域。
IL-8和CXCL1除了能使癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移外，它們也是強(qiáng)有力的免疫細(xì)胞引誘劑，可導(dǎo)致炎癥，這也是癌癥的標(biāo)志。Slade和他的同事在這項(xiàng)研究中指出，具核梭桿菌吸附并感染中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，并可能引起額外的促癌蛋白釋放。李立武是生物科學(xué)系教授，同時(shí)也是弗蘭林生命科學(xué)研究所的一名附屬研究員，他是該研究小組在了解具核梭桿菌與免疫細(xì)胞相互作用方面的重要貢獻(xiàn)者。
展望未來(lái)
Slade團(tuán)隊(duì)的長(zhǎng)期目標(biāo)是通過(guò)揭示細(xì)菌在疾病中所扮演的角色來(lái)推進(jìn)癌癥的治療，這可能是這個(gè)難題中所缺失的一個(gè)關(guān)鍵部分。
研究發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞在遭遇細(xì)菌感染后釋放促轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)，這為未來(lái)的研究打開(kāi)了大門。研究結(jié)果對(duì)抑制這些細(xì)胞因子分泌的潛在方法提供了一個(gè)見(jiàn)解。
總之，這些結(jié)果使人們對(duì)細(xì)菌如何影響癌癥有了更深入的理解。雖然這一過(guò)程被證明發(fā)生在結(jié)直腸癌細(xì)胞上，但研究小組也正在探索，是否同樣的過(guò)程會(huì)影響其他類型的癌癥，包括胰腺癌、乳腺癌和口腔鱗狀細(xì)胞癌。
該研究作為《科學(xué)信號(hào)》的封面文章
參考：
【1】https://medicalxpress.com/news/2020-07-mouth-bacterium-colon-cancer.html
【2】https://stke.sciencemag.org/content/13/641/eaba9157
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