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　　近日，中國科學院近代物理研究所生物物理室科研人員在基于益生菌實現(xiàn)結(jié)腸癌預防和治療療法創(chuàng)新及其機理研究方面取得新進展。系列相關(guān)成果先后發(fā)表在國際微生物權(quán)威期刊Microbiology Spectrum、Journal of Functional Foods及International Journal of Radiation Biology上。 

　　結(jié)直腸癌作為一種消化道惡性腫瘤，已成為僅次于乳腺癌和肺癌的第三大常見癌癥，其死亡率位居癌癥死亡率第二位。相較于其他類型的腫瘤，結(jié)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(jié)腸癌預防策略和結(jié)腸癌治療手段的創(chuàng)新對結(jié)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(jié)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(diào)控腸道微生物菌群進行結(jié)腸癌的預防和治療已成為腫瘤生物學領(lǐng)域的前沿熱點。 

　　近代物理所研究人員通過重離子輻照誘變育種技術(shù)選育獲得了一株耐酸、耐膽鹽，能在人工胃、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，科研人員從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(jié)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(jié)腸癌細胞、人源結(jié)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。 

　　研究人員發(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(jié)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(diào)節(jié)腸道菌群增強抗腫瘤響應，抑制小鼠結(jié)腸癌的進程。研究人員首次將碳離子放射治療手段和腸道微生物療法的調(diào)理作用相結(jié)合，使結(jié)腸癌模型小鼠存活率較對照組提高了50%。 

　　機理方面，研究人員發(fā)現(xiàn)，益生菌通過甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸代謝途徑下調(diào)絲氨酸和1磷酸鞘氨醇代謝通路，降低結(jié)腸癌小鼠腸道中關(guān)鍵代謝產(chǎn)物，減少正常細胞向癌細胞的轉(zhuǎn)化和腫瘤微環(huán)境中毛細血管的形成，抑制結(jié)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(guān)鍵底物，減緩腫瘤細胞的增殖。 

　　以上系列研究豐富了益生菌種質(zhì)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(jié)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(jié)腸癌調(diào)控的機理，為實現(xiàn)結(jié)腸癌的精準防控提供了理論依據(jù)。同時，該研究也為制定腫瘤新治療策略提供了一個潛在靶點。 

　　該研究得到了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)計劃項目的資助。 

　　相關(guān)文章鏈接： 

　　https://doi.org/10.1128/spectrum.00189-23 

　https://doi.org/10.1080/09553002.2023.2142979

　　https://doi.org/10.1016/j.jff.2021.104779 

　　圖1:益生菌對結(jié)腸癌模型小鼠預防及治療效果評價（圖/許富強王曙陽） 

圖2：益生菌干預腸道微生物及其代謝參與結(jié)腸癌調(diào)控的機理圖示（圖/許富強 王曙陽） 

（生物物理室  供稿）