當口腔細菌完成反饋循環(huán)時結(jié)腸癌死亡
口腔細菌核梭桿菌(Fusobacterium nucleatum)多年前被認為是結(jié)腸癌的啟動子。但究竟F. nucleatum如何惡化結(jié)腸癌仍然未知?,F(xiàn)在,由于在哥倫比亞大學(xué)進行的研究,細菌的癌癥加劇方式得到了更好的理解。基本上,細菌在雙擊機制中提供了第二次命中,完成了放大癌癥信號傳導(dǎo)的反饋回路。
由微生物科學(xué)教授Yiping W. Han博士領(lǐng)導(dǎo)的哥倫比亞科學(xué)家跟進了他們之前發(fā)現(xiàn)的一項發(fā)現(xiàn)。他們發(fā)現(xiàn)這種細菌會產(chǎn)生一種名為FadA黏附素的分子,從而在結(jié)腸細胞中引發(fā)一種與幾種癌癥有關(guān)的信號通路。他們還發(fā)現(xiàn)FadA粘附素刺激癌細胞的生長,而不是健康細胞的生長。
“我們需要找出為什么F. nucleatum似乎只與癌細胞相互作用,”Han指出。
通過細胞培養(yǎng),研究人員發(fā)現(xiàn)非癌結(jié)腸細胞缺乏膜聯(lián)蛋白A1,這是一種刺激癌癥生長的蛋白質(zhì)。研究人員隨后在體外和后來的小鼠中證實,禁用膜聯(lián)蛋白A1阻止了F. nucleatum與癌細胞的結(jié)合,從而減緩了它們的生長。研究人員還發(fā)現(xiàn)F. nucleatum增加了膜聯(lián)蛋白A1的產(chǎn)生,吸引了更多的細菌。
文章的作者寫道:“在癌細胞中發(fā)現(xiàn)了FadA和膜聯(lián)蛋白A1之間的正反饋環(huán),在非癌細胞中沒有。” “因此,我們提出了結(jié)腸直腸癌發(fā)生的' 雙擊 '模型,其中體細胞突變作為第一次發(fā)作,而核黃素作為第二次發(fā)作,加劇了良性細胞癌變后的癌癥進展。”
哥倫比亞研究小組建議,這種雙擊模型擴展了癌癥進展的“腺瘤 - 癌”模型,并將諸如F. nucleatum等微生物識別為癌癥“促進者”。
眾所周知,結(jié)腸癌是美國癌癥死亡的第二大原因,其遺傳突變通常會在十年內(nèi)累積。“突變只是故事的一部分,”韓強調(diào)。“其他因素,包括微生物,也可以發(fā)揮作用。”
為了強調(diào)這一點,Han的研究小組仔細檢查了466名原發(fā)性結(jié)腸癌患者的國家生物技術(shù)信息中心提供的RNA測序數(shù)據(jù)集。檢查該數(shù)據(jù)集以評估膜聯(lián)蛋白A1的表達,其先前未被識別為Wnt /β-連環(huán)蛋白信號傳導(dǎo)的調(diào)節(jié)劑。
研究人員確定,“膜聯(lián)蛋白A1在增殖的結(jié)直腸癌細胞中特異性表達并參與細胞周期蛋白D1的激活”。“它在結(jié)腸癌中的表達水平是預(yù)后不良的預(yù)測因素,與癌癥分期,年齡,性別無關(guān)。”
展望未來,研究人員打算利用他們對F. nucleatum的研究成果,這是一種以其在蛀牙中的作用而聞名的細菌,但現(xiàn)在已知通過特定的信號機制促進結(jié)腸癌。例如,研究人員正致力于開發(fā)膜聯(lián)蛋白A1作為更具侵襲性癌癥的生物標志物,并作為開發(fā)結(jié)腸癌和其他類型癌癥新療法的潛在目標。
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