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为探究多杀巴斯德菌（P.multocida）对癌细胞的影响，研究人员开展了关于P.multocida对纤维肉瘤细胞（HT1080）作用的研究。结果发现P.multocida能诱导 MMP-2、MMP-9 活性上升，促进细胞迁移、侵袭等。该研究强调了开发新疗法对抗相关感染的必要性。
癌症，这个当今世界上令人谈之色变的健康杀手，严重威胁着人类的生命。据世界卫生组织报告，感染因素在所有恶性肿瘤中约占 15%，其中病毒感染占比 9.9% 。众多研究已表明，宿主与微生物之间的平衡一旦被打破，便会引发多种疾病，一些感染甚至能通过攻击免疫系统、诱导炎症、促进细胞增殖和上皮 - 间质转化（EMT）等方式，推动癌症的发展进程。比如幽门螺杆菌（Helicobacter pylori），它就是导致胃癌的主要因素之一，通过引发慢性炎症来促进癌症发生；肠道微生物群中的某些细菌，像牛链球菌（Streptococcus bovis）、幽门螺杆菌、脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis）等，也与结直肠癌的发生息息相关 。
多杀巴斯德菌（P.multocida），这种革兰氏阴性菌，广泛存在于多种动物的上呼吸道，是正常菌群的一部分。然而，在人类中，它却可能成为致病菌，尤其是在免疫功能低下的人群中，会引发呼吸道疾病和全身感染 。其产生的多杀巴斯德菌毒素（PMT）被认为是一种潜在的致癌物，具有强大的促有丝分裂特性，还能抑制细胞凋亡 。尽管如此，P.multocida感染与细胞效应之间的直接联系，在组织培养模型或流行病学研究中尚未得到明确证实。而且，P.multocida对能促进癌细胞迁移和侵袭的基质金属蛋白酶（MMP）的影响也不为人知。
为了深入探究这些问题，来自印度 Amrita 生物技术学院（Amrita School of Biotechnology）的研究人员开展了一项研究 。他们以纤维肉瘤细胞（HT1080）为研究对象，研究P.multocida的细胞裂解物、培养上清液以及共培养条件对癌细胞的影响。该研究成果发表在《Heliyon》杂志上，为癌症研究领域带来了新的思路和方向。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：一是通过培养细菌，制备P.multocida的培养上清液和细胞裂解物；二是采用明胶酶谱法（Gelatin Zymography）检测 MMP-2 和 MMP-9 的活性；三是利用蛋白质免疫印迹法（Western blot）分析相关蛋白的表达情况；四是借助 Transwell 细胞迁移实验和 Transwell 基质胶侵袭实验，研究细胞的迁移和侵袭能力 。
下面来看具体的研究结果：
- 明胶酶活性上调：研究发现，P.multocida的培养上清液和细胞裂解物均能显著诱导 HT1080 细胞中 MMP-2 和 MMP-9 的活性 。在添加 1/10 稀释的培养上清液时，MMP-9 活性增加了 2.7 倍；1/10 稀释的细胞裂解物则使 MMP-9 活性提高了 4.7 倍 。同时，1/10 稀释的细胞裂解物和培养上清液分别使 MMP-2 活性有 2.3 倍和 1.9 倍的显著提升 。
- 对 MMP 内源性调节剂的影响：P.multocida的细胞裂解物和培养上清液会下调 MMP 的内源性抑制剂，如富含半胱氨酸的 Kazal 基序逆转诱导蛋白（RECK）和金属蛋白酶组织抑制剂（TIMP-2）的表达 。RECK 表达降低了 30 - 40%，在 1/5 稀释的细胞裂解物和培养上清液作用下，TIMP-2 的表达分别被抑制了约 40% 和 65% 。而细胞外基质金属蛋白酶诱导剂（EMMPRIN）的表达则没有明显变化 。
- 对促有丝分裂通路的调节：蛋白质免疫印迹法检测结果显示，P.multocida的细胞裂解物和培养上清液能够激活促有丝分裂通路 。在 1/5 稀释的细胞裂解物作用下，p44/42MAPK 活性显著增加 2 倍；1/5 稀释的培养上清液使 p44/42MAPK 活性提高约 50% 。同时，1/5 稀释的细胞裂解物使磷酸化 Akt（pAkt）和磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（pMTOR）分别增加 1.8 倍和 1.5 倍；1/5 稀释的培养上清液使 pAkt 增加 3 倍 。
- 对细胞黏附、迁移和侵袭的影响：实验表明，P.multocida的细胞裂解物和培养上清液能显著促进 HT1080 细胞的黏附、迁移和侵袭 。1/5 稀释的细胞裂解物和培养上清液分别使细胞迁移增加 98% 和 60%，细胞侵袭增加 47% 和 62% 。在细胞黏附实验中，1/5 稀释的细胞裂解物和培养上清液使细胞黏附增加近 46% 和 65% 。
- 共培养对明胶酶的影响：当P.multocida与 HT1080 细胞共培养时，MMP-9 活性显著增强，有 7 倍的提升 。
- 对细胞增殖的影响：研究人员用白花丹醌（plumbagin）处理 HT1080 细胞，发现P.multocida的细胞裂解物和培养上清液能逆转白花丹醌诱导的细胞凋亡，增加细胞存活率 。细胞周期分析也进一步证实了这一结果 。
综合上述研究结果，研究结论表明P.multocida能够增强癌细胞的致癌潜能 。其细胞裂解物和培养上清液通过激活 p44/42MAPK、Akt 和 mTOR 通路，上调 MMP-2 和 MMP-9 的活性，促进细胞迁移、侵袭和增殖，还能抵抗白花丹醌诱导的细胞凋亡 。
在讨论部分，研究人员指出，虽然细菌在癌症治疗方面展现出一定的潜力，但它们在癌症的发生和发展中也起到了不可忽视的作用 。该研究首次明确了P.multocida对癌细胞的多种影响，揭示了其在癌症进展中的关键作用机制 。这不仅为理解细菌感染与癌症之间的关系提供了新的视角，也为开发既能对抗细菌感染又能治疗癌症的新型靶向抗菌疗法提供了重要的理论依据 。未来的研究可以在此基础上，进一步探索针对P.multocida相关癌症的治疗策略，有望为癌症患者带来新的希望。
