来自嗜盐链霉菌（Streptomyces violaceorubidus M4）的抗肿瘤化合物对三阴性乳腺癌的治疗效果

《MicrobiologyOpen》：Antitumor Compounds From Halophilic Streptomyces violaceorubidus M4 Against Triple-Negative Breast Cancer

三阴性乳腺癌中放线菌Streptomyces violaceorubidus M4提取物通过诱导凋亡抑制肿瘤生长，并降低核多形性及血管生成

　　本研究探讨了一种嗜盐性链霉菌 *Streptomyces violaceorubidus* M4 提取物对三阴性乳腺癌（Triple-negative breast cancer, TNBC）的抗肿瘤作用。三阴性乳腺癌是一种高度侵袭性的乳腺癌亚型，其特点是缺乏雌激素和孕激素受体，并且 HER2 表达水平较低，因此在治疗选择上受到严重限制。由于缺乏有效的靶向治疗药物，TNBC 的治疗效果相对较差，患者的预后也较为严峻。为了解决这一问题，研究团队聚焦于从自然界中寻找新的抗癌化合物，特别是来自放线菌的提取物，因为它们已被证明是多种抗癌物质的重要来源。

*Streptomyces violaceorubidus* M4 是一种在伊朗德黑兰的微生物实验室中分离得到的嗜盐性链霉菌，具有合成多种生物活性化合物的能力。研究者首先通过标准化的培养方法获得了该菌株，并利用乙酸乙酯作为溶剂提取其代谢产物。通过液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）对提取物中的化合物进行了定性分析，结果表明该提取物中含有多种具有生物活性的化合物，包括氨基酸、羧酸、香豆素、异黄酮、磷脂酰胆碱、四羟基蒽醌和黄酮类物质。其中，双黄酮类化合物和黄烷酮类化合物在提取物中占比较高，分别占总量的 19.30% 和 18.22%。这些化合物的鉴定和定量分析为后续研究其抗癌机制提供了基础。

在细胞实验中，研究团队使用了两种细胞模型：一种是三阴性乳腺癌细胞系 MDA-MB-231，另一种是正常乳腺上皮细胞系 MCF-10A。通过 MTT 活性检测实验，评估了提取物对这两种细胞的细胞毒性作用。结果显示，该提取物对 MDA-MB-231 细胞表现出显著的细胞毒性，其半数抑制浓度（IC50）在 48 小时时为 48.04 μg/mL，而对 MCF-10A 细胞的 IC50 值则高达 132 μg/mL。这表明该提取物具有选择性细胞毒性，能够有效杀伤癌细胞，同时对正常细胞影响较小，从而减少了治疗过程中的副作用，提高了治疗的安全性。

为了进一步确认提取物是否通过诱导细胞凋亡发挥抗癌作用，研究者采用了 Annexin V-FITC/PI 双染色法，并通过流式细胞术对细胞凋亡率进行了检测。结果显示，经提取物处理的 MDA-MB-231 细胞中，凋亡细胞的比例显著增加，达到 98.1%，而对照组细胞的凋亡率仅为 2.63%。这一结果表明，该提取物主要通过细胞凋亡机制杀伤癌细胞。为了明确凋亡的具体途径，研究团队对与凋亡相关的基因（如 BAX、BCL2、P53、CASPASE-8 和 CASPASE-9）进行了定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）分析。结果显示，CASPASE-8 的表达显著上调，而 CASPASE-9 的表达则显著下调，P53 的表达也有所增加。这些结果表明，该提取物主要通过外源性凋亡途径诱导细胞凋亡，而不是内源性途径。外源性凋亡途径通常由死亡受体的激活引发，进而启动一系列的细胞凋亡反应。

为了验证提取物的抗癌效果，研究团队还建立了一个三阴性乳腺癌小鼠模型，将 4T1 细胞移植到小鼠体内，随后给予提取物进行治疗。在治疗过程中，小鼠每日接受 10 mg/kg 的提取物注射，持续 21 天。通过组织病理学分析，研究者发现治疗组小鼠的肿瘤组织中，细胞分裂数量减少，细胞核异型性降低，血管生成也有所抑制。尽管在肿瘤体积的统计上，治疗组和对照组之间没有显著差异，但细胞核异型性评分从 +3 降低到 +2，这表明该提取物可能在一定程度上减缓了肿瘤的进展。此外，治疗组的血管生成数量也显著减少，这可能与抑制肿瘤生长和转移有关。

该研究的发现表明，*Streptomyces violaceorubidus* M4 提取物在体外和体内实验中均显示出显著的抗癌潜力。体外实验显示其对 MDA-MB-231 细胞具有强烈的细胞毒性，并能有效诱导细胞凋亡。体内实验则进一步验证了其对肿瘤组织的抗肿瘤作用，包括减少细胞分裂和细胞核异型性，以及抑制血管生成。这些结果为该提取物作为新型抗癌药物提供了重要的实验依据。

在讨论部分，研究团队指出，嗜盐性放线菌因其丰富的次级代谢产物，被认为是开发新型抗菌和抗癌药物的重要资源。虽然放线菌已经被广泛研究，但近年来新化合物的发现率有所下降，因此有必要进一步探索未被充分研究的放线菌来源。本研究中，*Streptomyces violaceorubidus* M4 提取物的抗肿瘤作用不仅限于细胞水平，还体现在对肿瘤组织的显著影响上。这种提取物可能为未来 TNBC 的治疗提供新的思路，尤其是在当前 TNBC 治疗手段有限的情况下。

研究还提到，目前用于 TNBC 治疗的药物，如多柔比星和米托蒽醌，虽然在临床中广泛应用，但其副作用较为严重，如心脏毒性、溶血性尿毒症综合征和肺毒性等。相比之下，*Streptomyces violaceorubidus* M4 提取物通过选择性诱导细胞凋亡和减少血管生成，可能在减少系统性副作用方面具有优势。此外，该提取物中的某些化合物，如香豆素和黄酮类物质，已被证实具有抗癌作用，这进一步支持了其作为抗癌药物的潜力。

研究团队认为，未来的实验需要进一步探讨该提取物中具体化合物的分离、结构解析以及药代动力学特性，同时也可以考虑将其与现有的 TNBC 治疗药物进行联合应用，以评估其协同效应。此外，还需要进一步研究这些化合物在人体中的安全性与有效性，为后续的临床试验奠定基础。通过这些研究，有望将 *Streptomyces violaceorubidus* M4 提取物发展为一种新型、高效且安全的抗癌药物。

综上所述，本研究揭示了 *Streptomyces violaceorubidus* M4 提取物在抗三阴性乳腺癌方面的潜力。无论是体外还是体内实验，该提取物均表现出显著的抗癌效果，包括抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡以及减少血管生成。这些发现不仅为开发新的抗癌药物提供了新的方向，也为改善 TNBC 患者的治疗效果和生活质量提供了可能的解决方案。未来的研究需要进一步验证这些化合物的具体作用机制，并探索其在临床中的应用前景。