综述:乳酸杆菌菌株益生菌在乳腺癌中的作用:菌株特异性机制及超越益生菌的治疗潜力

【字体: 时间:2025年09月21日 来源:Probiotics and Antimicrobial Proteins 4.4

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  本综述深入探讨了特定乳酸杆菌(Lactobacillus)菌株通过调节肠道菌群、免疫系统、诱导细胞凋亡(Apoptosis)、抗炎及表观遗传调控等多重机制,在乳腺癌(BC)防治中展现的菌株特异性潜力与协同(Synbiotic)治疗策略,为精准益生菌疗法提供了新视角。

  

Abstract

乳腺癌(Breast Cancer, BC)是全球女性死亡的主要原因之一,作为一种极为复杂的疾病,其治疗管理策略备受关注。近年来,多种益生菌物种在管理BC治疗中可能带来益处,其中乳酸杆菌(Lactobacillus)和双歧杆菌(Bifidobacterium)属尤为突出。然而,必须强调的是,这些效应具有菌株特异性(Strain-specific)。尽管乳酸杆菌已在体外(in vitro)和体内(in vivo)得到广泛研究,但针对不同乳酸杆菌菌株在预防或缓解BC并发症方面的具体作用,研究仍然有限。

口服特定乳酸杆菌菌株,包括嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus, L. acidophilus)、干酪乳杆菌(Lacticaseibacillus casei, L. casei)、瑞士乳杆菌(Lacticaseibacillus helveticus, L. helveticus)、乳酸乳杆菌(Ligilactobacillus lactis, L. lactis)以及植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum, L. plantarum),能够显著促进针对BC的免疫反应和抗癌特性。此外,含有多种乳酸杆菌菌株(如鼠李糖乳杆菌 Lacticaseibacillus rhamnosus, L. rhamnosus 和 L. acidophilus)与双歧杆菌(Bifidobacteria)或益生元(Prebiotics)组合的协同益生元(Synbiotic)口服胶囊补充剂,其有效性已得到临床证实。

某些乳酸杆菌菌株的抗致癌(Anti-carcinogenic)机制可能比其他机制更为突出,这些机制有助于缓解癌症并发症。它们包括:

  • 与肠道微生物群(Gut Microbiota)的相互作用

  • 免疫系统(Immune System)的调节

  • 细胞凋亡(Apoptosis)的诱导

  • 抗炎(Anti-inflammatory)效应

  • 益生菌衍生剂(Probiotic-derived Agents)的影响

  • 表观遗传调控(Epigenetic Regulation)

本文综述了与乳酸杆菌菌株相关的通路(Pathways),以更好地理解它们对BC的独特影响,并探讨了其中涉及的潜在机制。鉴于不同乳酸杆菌菌株效应可能存在的多样性,未来的研究应聚焦于特定菌株。

引言:乳腺癌与微生物组干预的新视野

乳腺癌的防治是全球性的健康挑战,传统疗法虽取得进展,但仍伴随显著副作用并存在复发风险。人体微生物组,尤其是肠道菌群,已成为影响癌症发生、发展和治疗反应的关键因素。其中,益生菌作为活的微生物,当其被施用足够数量时,能赋予宿主健康益处,提供了极具吸引力的辅助治疗策略。在众多益生菌中,乳酸杆菌属因其悠久的安全食用历史和广泛的健康促进作用而成为研究焦点。然而,一个重要但常被忽视的核心原则是:益生菌的功效高度依赖于所使用的特定菌株(Strain-specific),而非仅停留在属或种的水平。这意味着不同菌株的乳酸杆菌可能通过截然不同的分子机制影响乳腺癌的进程。

具有潜力的特定乳酸杆菌菌株

研究表明,口服某些特定的乳酸杆菌菌株能显著激发对抗乳腺癌的免疫应答和展现抗癌特性。这些被研究的菌株包括:

  • 嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus, L. acidophilus)

  • 干酪乳杆菌(Lacticaseibacillus casei, L. casei)

  • 瑞士乳杆菌(Lacticaseibacillus helveticus, L. helveticus)

  • 乳酸乳杆菌(Ligilactobacillus lactis, L. lactis)

  • 植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum, L. plantarum)

此外,复合制剂也显示出巨大应用价值。例如,含有鼠李糖乳杆菌(Lacticaseibacillus rhamnosus, L. rhamnosus)和嗜酸乳杆菌(L. acidophilus)的菌株组合,当与双歧杆菌(Bifidobacteria)或益生元(Prebiotics)结合形成协同益生元(Synbiotics)时,其效果已在临床实践中得到验证,能够更有效地改善BC患者的生理指标和治疗预后。

核心作用机制探析

乳酸杆菌菌株对抗乳腺癌的机制是多方面的、协同作用的,主要包括以下通路:

肠道微生物群调节与免疫系统对话

乳酸杆菌通过竞争性排斥病原体、产生抗菌物质(如细菌素Bacteriocins)和有机酸,来维持或恢复健康的肠道菌群平衡。一个健康的肠道微环境对于全身免疫稳态至关重要。乳酸杆菌及其代谢产物能够调节宿主的免疫系统,例如通过激活巨噬细胞(Macrophages)、自然杀伤细胞(NK Cells)和调节性T细胞(Treg Cells),增强细胞介导的免疫反应,从而更有效地识别和清除癌细胞。这种菌群-免疫轴(Gut-Immune Axis)的调控是其发挥抗癌作用的基础。

诱导细胞凋亡与抑制增殖

细胞凋亡(Apoptosis)是程序性细胞死亡,在清除异常细胞(如癌细胞)中起核心作用。某些乳酸杆菌菌株的代谢产物或细胞成分能够特异性地诱导乳腺癌细胞发生凋亡,同时不影响正常细胞的存活。这一过程可能涉及线粒体通路(激活Caspase级联反应)或死亡受体通路的调控,从而抑制肿瘤细胞的无限增殖潜能。

强大的抗炎效应

慢性炎症是癌症发生和发展的温床。乳酸杆菌能够显著降低促炎细胞因子(如TNF-α, IL-6)的水平,同时增加抗炎细胞因子(如IL-10)的表达。通过减轻肿瘤微环境(Tumor Microenvironment)中的炎症状态,乳酸杆菌间接创造了不利于肿瘤生长和转移的条件。

益生菌衍生活性分子的直接作用

乳酸杆菌在生长过程中会产生一系列具有生物活性的代谢物,例如短链脂肪酸(SCFAs like Butyrate)、胞外多糖(Exopolysaccharides)和酶类。这些分子本身可以直接作用于宿主细胞或癌细胞,例如丁酸盐已被证明具有强大的组蛋白去乙酰化酶抑制(HDAC Inhibition)活性,能通过表观遗传途径影响基因表达,抑制肿瘤生长。

表观遗传调控

表观遗传调控(Epigenetic Regulation),包括DNA甲基化(DNA Methylation)和组蛋白修饰(Histone Modification),在不改变DNA序列的情况下调控基因表达。研究表明,乳酸杆菌及其代谢产物能够影响乳腺癌相关基因(如肿瘤抑制基因和癌基因)的表观遗传状态,从而逆转其异常表达,这为癌症干预提供了新的分子靶点。

结论与未来方向

综上所述,特定乳酸杆菌菌株通过与肠道菌群互作、免疫调节、诱导凋亡、抗炎、分泌活性物质以及表观遗传调控等多重、交织的通路,在乳腺癌的预防和辅助治疗中展现出巨大的潜力。其菌株特异性(Strain-specific)的本质要求科研和临床实践必须从粗放的“属种”水平转向精准的“菌株”水平。未来的研究应致力于:

  1. 1.

    深入剖析单一菌株的确切分子机制和信号通路(Pathways)。

  2. 2.

    开展大规模、设计严谨的临床试验,验证特定菌株或协同制剂(Synbiotics)在BC患者中的疗效和安全性。

  3. 3.

    探索基于微生物组的个性化治疗策略,根据患者的个体菌群特征匹配最有效的益生菌菌株。

乳酸杆菌疗法代表了一种有前景的、相对安全的辅助抗癌策略,其超越传统益生菌概念的 therapeutic potential(治疗潜力)正逐渐被揭开,为战胜乳腺癌提供了新的希望和方向。

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