近日，中國科學院近代物理研究所生物物理室在基于益生菌實現(xiàn)結腸癌預防和治療療法創(chuàng)新及機理方面取得進展。相關成果先后發(fā)表在Microbiology Spectrum、Journal of Functional Foods、International Journal of Radiation Biology上。 ?? ?

結直腸癌是消化道惡性腫瘤，死亡率較高。相較于其他類型的腫瘤，結直腸癌具有發(fā)病周期長、隱蔽性高的特點，致使其治療窗口期短、死亡率高。因此，高效安全的結腸癌預防策略和結腸癌治療手段的創(chuàng)新，對結直腸癌的防控具有重要意義。 ?????

腸道微生物菌群及其分泌的代謝產(chǎn)物，對結直腸癌的發(fā)生、發(fā)展和治療反應具有重要影響。因此，基于益生菌調控腸道微生物菌群進行結腸癌的預防和治療已成為腫瘤生物學領域的前沿熱點。 ?????

研究人員運用重離子輻照誘變育種技術選育獲得了一株耐酸、耐膽鹽，可在人工胃、腸液中存活，強抑制病原微生物、對上皮細胞黏附能力強的干酪乳桿菌。此外，采用功能菌株富集篩選，該工作在腫瘤完全緩解的小鼠腸道內(nèi)分離出一株抗腫瘤細胞增殖能力強的羅伊氏乳桿菌。科研人員在體外將這兩株益生菌與結腸癌細胞共同培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)益生菌干酪乳桿和羅伊氏乳桿對鼠源結腸癌細胞、人源結腸癌細胞的抑制率分別達到約50%和70%以上，達到同類研究的較高水平。 ?????

研究發(fā)現(xiàn)：二聯(lián)益生菌可降低小鼠成瘤率和腫瘤體積，可顯著抑制結腸癌易感模型小鼠腫瘤的發(fā)生和發(fā)展；益生菌可直接激活腫瘤細胞凋亡途徑、調節(jié)腸道菌群增強抗腫瘤響應，抑制小鼠結腸癌的進程。該研究首次將碳離子放射治療手段和腸道微生物療法的調理作用相結合，使結腸癌模型小鼠存活率較對照組提高了50%。 ?????

在機理方面，研究發(fā)現(xiàn)，益生菌通過甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸代謝途徑下調絲氨酸和1磷酸鞘氨醇代謝通路，降低結腸癌小鼠腸道中關鍵代謝產(chǎn)物，減少正常細胞向癌細胞的轉化和腫瘤微環(huán)境中毛細血管的形成，抑制結腸腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。此外，益生菌可降低丙氨酸豐度，減少DNA復制和RNA合成的關鍵底物，減緩腫瘤細胞的增殖。 ?????

上述研究豐富了益生菌種質資源庫，提出了基于微生物療法輔助碳離子放射治療提高結腸癌治愈率的腫瘤治療方案，補充完善了益生菌干預腸道微生物及其代謝參與結腸癌調控的機理，為實現(xiàn)結腸癌的精準防控提供了理論依據(jù)。同時，該研究為制定腫瘤新治療策略提供了一個潛在靶點。 ?????

研究工作得到中國科學院弘光專項、國家自然科學基金面上項目、甘肅省重點研發(fā)計劃項目的支持。 ????

益生菌對結腸癌模型小鼠預防及治療效果評價 ?????