Nature | 警惕该益生菌，有引发DNA损伤从而增加癌症发生的风险

学术 2024-11-16 11:06 美国

Bringing medical advances from the lab to the clinic

关键词：肠道微生物；癌症；Nature

▼ 征战癌症，我们在路上。

（点击👆，进入征战癌症专栏）

前言：

近年来，包括某些大肠杆菌特定菌株在内的益生菌备受推崇，特别因其在调节免疫、抑制炎性反应中的作用而成为保健品中的明星。

但科学家们在研究肠道微生物与结肠癌发生关联的时候，也发现了这些益生菌可能在促进癌症方面起到作用。并发表在了顶级医学期刊Nature杂志。

结果显示：

某些细菌，尤其是大肠杆菌的特定菌株，通过其表面粘附蛋白与宿主细胞结合，能够促进基因毒性分子如colibactin的传递，从而引发DNA损伤并增加癌症发生的风险。
这一发现不仅深化了我们对肠道菌群在肿瘤形成中作用的理解，为未来开发预防和治疗结肠癌的新策略提供了潜在的研究方向；更对益生菌的应用提出了警告。

既往研究表明，细菌能够通过损伤宿主DNA并诱发癌基因的特定突变来促进结肠癌的发生。Jans等人的研究揭示了细菌黏附宿主细胞的过程，使某些菌株特别危险。这些发现为识别致癌细菌并制定预防策略提供了新的思路。

大肠杆菌是肠道中最常见且研究最为深入的细菌之一。

2006年的研究首次报道，特定的大肠杆菌菌株可以产生colibactin，这种分子能够损伤人类DNA。研究发现，这些菌株在患有结肠肿瘤或前期病变（可能发展为肿瘤）的人群中更为常见。

然而，并非所有产生colibactin的大肠杆菌菌株在引发突变方面的潜力都相同。例如，通常作为益生菌使用的大肠杆菌Nissle 1917（EcN）菌株导致的DNA损伤显著低于其他产colibactin的大肠杆菌菌株。

随着早发性结肠癌发病率的上升，理解哪些情况下某些产colibactin的大肠杆菌会影响人类基因组，以及是否能够预防这种基因毒性损伤，显得尤为重要。

Jans等发表于Nature的研究有以下亮点:

研究亮点一：

Jans等人的研究通过观察细菌与小鼠结肠表面细胞的结合，揭示了这一结合如何加剧colibactin引发的DNA损伤和癌症的发生。他们集中研究了使细菌附着到宿主细胞上的粘附素蛋白FimH和FmlH，并发现了大肠杆菌菌株之间的微妙差异。

尽管益生菌EcN菌株和与人类结肠癌相关的11G5菌株都产生相似水平的colibactin，仅仅在其FimH蛋白中存在的三个氨基酸残基差异，便导致了小鼠结肠癌模型中完全不同的结果。

研究亮点二：

研究还展示了粘附素在人体细胞上的靶结构的分布，发现这些靶结构在肠道的特定细胞类型上有所富集。尽管大多数关于细菌侵入的实验是在均一的癌细胞体外样本上进行的，但使用更生理化的系统（如肠道类器官3D模型）进行后续研究，将有助于识别大肠杆菌附着和侵入宿主细胞的目标细胞。

研究亮点三：

研究发现，细菌粘附FimH是colibactin介导基因毒性的重要前提，研究人员测试了一种已获临床批准的FimH抑制剂sibofimloc。令人惊讶的是，使用该化合物治疗后，11G5菌株的粘附和基因毒性活性被阻断，导致小鼠肿瘤形成显著减少。这一发现表明未来可能进行临床研究，探讨使用sibofimloc或其他针对细菌粘附的化合物来干扰依赖粘附的基因毒性细菌的作用。

研究亮点四：

作者提出了一个值得进一步研究的有趣发现：在他们的小鼠模型中，仅由单一的基因毒性大肠杆菌菌株定植不足以强烈诱发肿瘤形成，而由复杂的肠道微生物群定植则会增强此类细菌的促肿瘤效应。考虑到先前的研究表明大肠杆菌如何与其他细菌物种（如特定的脆弱拟杆菌菌株）相互作用以接触结肠表面细胞，这一发现尤为引人注目。

编者按：

这项高质量的突破性研究，也迅速引发Nature编辑的特别关注，并在新闻和观点版面发表题为“Sticky situation: how adhesive bacteria drive colon cancer”（棘手的局面：粘附性细菌如何驱动结肠癌的发展）的评论文章，针对同期发表的文章探讨了细菌，尤其是大肠杆菌，与结肠癌发生之间的关系。

评述认为，Jans 等最新的研究揭示了某些菌株通过其表面粘附蛋白与宿主细胞的结合，如何在宿主体内引发DNA损伤和促进肿瘤的形成。

这一研究为理解肠道微生物在癌症发生中的作用提供了新的视角，并指出了潜在的预防和治疗途径。通过探索细菌黏附性与基因毒性之间的关联，为未来开发针对细菌粘附的治疗方法提供了新的策略选择。

（不同菌株，致癌/抑癌作用差别显著）

临床相关性：

这项研究是评估益生菌EcN菌株基因毒性风险的重要一步。由于EcN的粘附素中仅有三个氨基酸残基的差异与其大幅降低的基因毒性活性有关，作者指出，EcN菌株可能通过突变或来自其他细菌的水平基因转移获得危险的粘附变异。这种情况会使任何产colibactin的菌株比以往更具基因毒性。

研究者也多次提到益生菌，本研究中展示，益生菌的某些菌株有促发结肠癌风险，需要警惕。

尤其建议在读这篇论文的原文时，与下面的文章结合起来看。在充分利用肠道菌群，消除其潜在隐患尤为重要。

Nature：肠道小卫士，抗癌大英雄 - 揭秘益生菌如何变身癌症克星！

科研启发：

关于癌症中细菌基因毒性的研究不应局限于大肠杆菌。在患有炎症性肠病的人群中，研究显示大量细菌物种能够通过各种小分子和酶损伤DNA。

阐明细菌附着宿主细胞的原理如何适用于这些不同类别的细菌和基因毒素，将对全面解决由细菌驱动的突变问题至关重要。

随着肠道微生物与癌症之间联系的研究逐渐加快，癌症基因组分析、微生物学和流行病学数据的整合有望进一步加深我们对上述领域的认识，并推动益生菌安全性评估和针对肠道微生物进行癌症预防的临床开发。

参考文献：

Ouyang KS, Puschhof J. Sticky situation: how adhesive bacteria drive colon cancer. Nature. 2024 Nov 6. doi: 10.1038/d41586-024-03285-6. Epub ahead of print. PMID: 39506166.

Jans, M., Kolata, M., Blancke, G. et al. Colibactin-driven colon cancer requires adhesin-mediated epithelial binding. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08135-z

声明：

本文只是分享和解读公开的研究论文及其发现，以作科学文献记录和科研启发用；并不代表作者或本公众号的观点，更不代表本公众号认可研究结果或文章。

为了给大家提供一个完整而客观的信息视角，我们有时会分享有冲突或不同的研究结果。请大家理解，随着对疾病的研究不断深入，新的证据有可能修改或推翻之前的结论。

作者：刘正博士；助理：ChatGPT；编辑：Jessica，微信号：Healsanq，加好友请注明理由。

美国Healsan Consulting(恒祥咨询)，专长于Healsan医学大数据分析（Healsan™）、及基于大数据的Hanson临床科研培训（HansonCR™）和医学编辑服务（MedEditing™）。主要为医生科学家、生物制药公司和医院科研处等提供分析和报告，成为诸多机构的“临床科研外挂”。

网址：https://healsan.com/

更多精彩，点击左下角“阅读原文”。

点击👆；From Bench to Bedside, Healsan Paves the Path.

更多阅读：

（点击👆图片，进入自己感兴趣的专辑。或点击“资源”，浏览本公众号所有资源。）

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUxODkzODQxMA==&mid=2247541322&idx=1&sn=3871fa45711f6b17b335dfe4b085d735

Hanson临床科研

美国的七位生物医学科学家主持。通过专家讲座，交流医学课题选题思路及SCI论文撰写规范；通过经典论文解读，分享临床科研技巧和突破性进展；通过大数据分析，解析生物医学发展趋势及行业动态。只提供以数据为基础的客观报告，及专业、独立的思考。

专家：截至目前，美国新冠疫苗接种率大幅增高，并不是好事！

争议巨大的小肯尼迪被提名美国卫生部部长，直接影响医学科学家！Science, Nature, Lancet等轮番发出警告。。。

医生晋升，需要发表SCI论文？这个讲座，教你做出取之不尽的SCI论文；参加培训，获取六份大礼，一个月同步完成SCI论文！

蛋白质组新技术层出不穷，临床科研论文火箭样攀升，美国基金资助大爆发！（2024大数据分析）

NEJM | 肥胖患者心福音：减肥药Tirzepatide，还能显著降低心因性死亡或心衰！

【免费课程】计量分析文献讲座，教你做出取之不尽的SCI论文！参加培训，获取六份大礼！

五分钟看懂，内地医生如何直接申请到美国绿卡

长盛不衰的基金申请热点，TNF研究大数据分析（2024）

关注疾病数据库的管理及转化、聚焦自免脑最新研究进展；2024年“领读者”冬季会开放预约！

Nature | 如此利用科学实习项目，让实习成为职业发展的加速器！

这些免费资料为临床科研赋能，让课题思路源源不断、文章持续发表！高质量分析可以发表在SCI期刊！

NEJM | 乳腺癌患者新希望！Inavolisib联合疗法，大幅提高PIK3CA突变患者的疗效

Healsan™医学大数据赋能，让课题思路源源不断、文章持续发表！高质量分析可以发表在SCI期刊！

人工智能赋能MRI扫码，更快速识别急性脑梗死！

Nat Genet | 这种癌症的驱动因素，竟然有肥胖！需更关注KRAS突变的检测。。。

Healsan™医学大数据赋能，让课题思路源源不断、文章持续发表！高质量分析可以发表在SCI期刊！

靶向EGFR，可以从这些角度申请基金或撰写论文（2024）

Nature子刊 | 3D光声扫描仪再突破：快速洞察血管奥秘！

医生很喜欢的选题“外挂”服务，让课题思路源源不断、文章持续发表！

三年半前，她的狼疮已损伤到肾脏、肺脏和心脏；但现在，她是一位普通的、健康的路人！她的幸运、是整个医学界的幸事！

内地医生申请绿卡，到底哪些论文会有用？美国移民局近期给了详细的解释

免疫新纪元：CAR-T细胞疗法开启自身免疫疾病治愈之门

Nature | 警惕该益生菌，有引发DNA损伤从而增加癌症发生的风险

读书期间就能解决绿卡问题？！留学生攻略，内地学生竟然更容易！

医学生物类SCI论文润色，找我！全是美国本土编辑，八年经验、显著提高论文质量

AlphaFold3开源啦！AI蛋白质预测革命，助力新药发现与科研突破！

科研助理招聘丨大数据中心@首都医科大学宣武医院神经内科

司美格鲁肽：不止能减肥，还能显著降低慢性肾病患者的蛋白尿！

数据为王，催生发表SCI论文的新方法；毕业/晋升/结题，再无需焦虑！

Medline没有停更，PubMed运行正常

大数据分析2024年JAK研究，涉及自免、癌症、炎症等多机制，聚焦耐药、高选择性、联合治疗等新热点

Nature | 谨防“甜蜜的代价”，孕期饮食严重影响宝宝未来健康！

医学生物类SCI论文润色，找我！全是美国本土编辑，八年经验、显著提高论文质量

【仅剩2天】人工智能时代，发表SCI论文的新方法；毕业/晋升/结题，再无需焦虑！

【免费课程】人工智能时代，发表SCI论文的新方法；毕业/晋升/结题，再无需焦虑！

Nature | 科学招聘新风向：用热情与谦逊征服招聘官的心！

CAR-T疗法屡获突破，治疗多种癌症和自身免疫病“显著高效”；大数据展示有这些科研热点，临床医生科研的新机会！（2024）

Lancet | 宫颈癌患者生存期显著提升！双抗体再现强效，单抗联合化疗的最新临床进展发表

今晚直播｜揭开基因诊断的神秘面纱：遗传咨询与精准诊疗的现状与挑战

【免费课程】人工智能下的新临床科研方法，毕业/晋升/结题，都不再焦虑！

Science | “光催化技术”再获突破！实现呋喃到吡咯的直接转化，开辟药物合成新途径！

狼疮性肾炎真的很可怕？美国有29项在研基金正在攻关！（2024）

【免费课程】发表了50+SCI论文的大咖，讲授如何用计量分析发表论文

懂王再次当选，对新冠兴趣如同美国疫情，都已平息；但民众不同，更新版疫苗接种率大幅增加！

【心得】我与医学生物文献“检索式”的对话；附：两个绝招，一步到位写出最佳检索式

文献鸟年度最大优惠！最后2天！

【免费课程】发表了50+SCI论文的大咖，讲授如何用计量分析发表论文

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉