凝结芽孢杆菌 MZY531 对肝癌治疗的多机制探索:开启抗癌新希望

【字体: 时间:2025年03月11日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究凝结芽孢杆菌 MZY531 对肝癌的作用,研究人员开展实验,发现其可抑制肿瘤生长,意义重大。

  在医学发展的长河中,癌症始终是一座难以攻克的险峻山峰,肝癌更是其中棘手的难题。近年来,益生菌在抗癌领域的潜力逐渐崭露头角,成为科研人员关注的焦点。凝结芽孢杆菌(Weizmannia coagulans )作为一种新型益生菌,虽已被发现具有一定的抗癌特性,但在肝癌治疗方面,其体内抗癌效果及具体机制仍如同迷雾,亟待揭开。比如,不同菌株的抗癌效果差异很大,而且在肝癌治疗中的最佳剂量、安全性以及与传统疗法的相互作用等问题都悬而未决。为了填补这些知识空白,来自长春大学特殊教育学院等机构的研究人员,针对凝结芽孢杆菌 MZY531 展开了深入研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,构建了 H22 荷瘤小鼠模型,将 30 只 6 周龄雌性 BALB/c 小鼠分为模型组、5 - 氟尿嘧啶(5-FU)组和 MZY531 组,每组 10 只。实验过程中,定期测量肿瘤大小,实验结束后获取肿瘤组织进行后续分析。其次,运用生化分析方法,测定血清中白细胞介素 - 1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)、白细胞介素 - 6(IL-6)和白细胞介素 - 2(IL-2)等细胞因子的浓度。还利用免疫荧光染色、TUNEL 检测、蛋白质免疫印迹(Western blot)分析等技术,分别检测肿瘤组织中相关蛋白的表达和细胞凋亡情况。另外,通过提取粪便样本 DNA,对肠道菌群进行 16S rRNA 基因扩增和测序分析,探究肠道菌群的变化。

下面来看具体的研究结果:

  1. MZY531 抑制 H22 荷瘤小鼠肿瘤生长:经过 28 天的给药处理,MZY531 组小鼠体重与模型组相近且略低,其肿瘤体积明显小于模型组,肿瘤抑制率达到 30.00%,表明 MZY531 具备抑制肿瘤生长的能力。
  2. MZY531 抑制血清中促炎细胞因子的产生:与模型组相比,MZY531 组小鼠血清中 IL-1β、IL-6、IL-2 和 TNF-α 水平分别降低了 11.2%、7.8%、21.6% 和 2.0%,这说明 MZY531 具有显著的抗炎作用。
  3. MZY531 促进肿瘤细胞凋亡:免疫荧光和 TUNEL 分析显示,MZY531 组肿瘤组织中裂解的半胱天冬酶 - 3(cleaved-caspase-3)阳性细胞数量显著增加,细胞凋亡率明显上升,证实了 MZY531 能够诱导肿瘤细胞凋亡。
  4. MZY531 激活 AMPK/mTOR 自噬依赖的凋亡通路:通过 Western blot 分析发现,MZY531 处理后,荷瘤小鼠肿瘤组织中 p-AMPK 蛋白表达上调,p-mTOR 蛋白表达下调,表明其抗瘤作用是通过激活 AMPK 信号抑制 mTOR 信号来实现的。
  5. MZY531 抑制 TLR4-MyD88-NF-κB p65 信号通路:研究发现,MZY531 组小鼠肿瘤组织中 TLR4、MyD88、TRAF-6 和 NF-κB p65 蛋白水平均有所下降,说明 MZY531 可能通过该信号通路发挥抗炎作用。
  6. MZY531 调节 JAK2/STAT3 蛋白的表达:MZY531 处理显著降低了肿瘤组织中磷酸化 STAT3 和 JAK2 的水平,提示其可能通过调节 JAK2/STAT3 通路抑制肝癌细胞生长。
  7. MZY531 改善肠道菌群组成:粪便分析表明,MZY531 能够显著提高肠道菌群的丰富度和多样性,增加厚壁菌门的相对丰度,降低拟杆菌门等有害菌的比例,还改变了肠道菌群中多种菌属的含量。

研究结论和讨论部分指出,凝结芽孢杆菌 MZY531 在 H22 荷瘤小鼠体内展现出显著的抗癌效果,其作用机制具有多面性。在炎症调节方面,它能够降低促炎细胞因子水平,抑制 TLR4 信号通路关键蛋白的表达,从而减轻炎症反应。在细胞凋亡诱导上,激活 AMPK/mTOR 通路,引发自噬依赖的细胞凋亡。此外,它还能优化肠道菌群结构,增加有益菌如乳酸菌的数量。这些发现为深入了解凝结芽孢杆菌 MZY531 的抗癌机制提供了关键线索,为开发基于益生菌的肝癌辅助治疗新策略奠定了重要基础,有望为肝癌患者带来新的希望。但目前也存在一些问题,如部分临床研究未证实益生菌在癌症治疗中的临床益处,这也为后续研究指明了方向,需要进一步深入探究其在人体中的具体作用和应用前景。
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