癌症Discov:科学家鉴定与结肠直肠癌相关的特殊细菌蛋白

来源：原创网站2022-01-21 23:49

约翰霍普金斯大学和其他机构的科学家发现，引起常见食物中毒症状的细菌可能会产生一种特殊的毒素，破坏肠道细胞的脱氧核糖核酸，从而可能诱发结肠癌。这一发现可能会增加每年世界上200万结肠癌病例中的一部分可能是由一次短暂且看似轻微的食物中毒事件引起的可能性。同时，研究人员还指出了未来开发新药的可能性，即通过中和这种新发现的名为UshA的毒素来预防结直肠癌。

2022年1月21日/100医学网bion/-与持续性细菌感染相关或与结肠肿瘤发生相关的慢性、低度炎症，但研究者对短暂性、自限性感染对细菌驱动的结肠肿瘤发生的影响仍不清楚；最近，在国际期刊《癌症发现》(Cancer Discovery)上发表的一篇题为《细菌基因毒素加速短暂感染——驱动鼠结肠癌发生》的研究报告中，来自约翰霍普金斯大学等机构的科学家发现，引起常见食物中毒症状的细菌可能会产生一种特殊的毒素，这种毒素会破坏肠道细胞的DNA，从而有可能诱发结肠癌。这一发现可能会增加每年世界上200万结肠癌病例中的一部分可能是由一次短暂且看似轻微的食物中毒事件引起的可能性。同时，研究人员还指出了未来开发新药的可能性，即通过中和这种新发现的名为UshA的毒素来预防结直肠癌。

图片：约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院

以往的研究表明，肠道定植的特定细菌可能通过参与慢性肠道炎症的持续性感染而诱发结直肠癌，食物中毒的短期感染(包括旅行者腹泻，通常可在1-2天内缓解)一般被认为是非致癌性的。研究员冯吉万说，我们希望这项研究可能会促进其他科学家进行流行病学研究，以调查短暂性腹泻感染和结肠癌之间的潜在关系。

在这项研究中，研究人员使用柠檬酸杆菌感染小鼠短暂腹泻，这类似于人类感染引起腹泻的大肠杆菌的症状。发现柠檬酸杆菌感染会迅速导致小鼠肠道内壁细胞出现明显的DNA损伤迹象。研究人员指出，这种损害取决于细菌中一种叫做第三型分泌系统的机制。这种注射器状的附件可以被柠檬酸杆菌和引起腹泻的大肠杆菌等细菌用来将蛋白质注射到宿主细胞中。这种机制有利于入侵微生物的生长和生存。

最终，研究人员锁定了一个名为UshA的III型分泌系统注射蛋白，这可能是DNA损伤的原因。结果发现，引起腹泻的大肠杆菌产生的UshA蛋白可能含有一个具有降解DNA酶活性的短片段。研究人员不知道脱氧核糖核酸分解元素在柠檬酸杆菌生命周期中的作用。消除这种元素似乎会损害细菌的生长或生存。然而，研究人员在小鼠模型研究中发现了证据，表明UshA可能对受感染的宿主有明确的致癌作用。

随后，研究人员使用了一种可以自发形成结肠肿瘤的基因工程小鼠品系。结果表明，用含有UshA的柠檬酸杆菌感染这些小鼠可能明显加速其体内肿瘤的形成。相反，被UshA基因缺失感染的工程化柠檬酸杆菌可能对加速肿瘤进展没有影响。此外，研究人员还发现，柠檬酸加速的结肠肿瘤中的突变与人类结肠肿瘤中的突变高度相似，这可能再次强调了其与人类健康的潜在相关性。

图片：https://cancerdiscovery.aacrjournals.org/content/12/1/236#

这种相关性的强有力的证实可能不容易实现，因为根据定义，肿瘤发展时一过性感染可能已经消失，结肠肿瘤可能已经发展多年才被发现。万研究员表示，建立携带UshA的微生物与人类结直肠癌之间的联系可能需要大量的流行病学研究，而这些研究最好在撒哈拉以南非洲地区进行，那里腹泻细菌感染和结直肠癌非常常见。目前，研究人员正在合作开发针对UshA毒素的抑制剂。原则上，研究人员可以给腹泻患者服用这种抑制剂，以保护他们免受致癌的脱氧核糖核酸损伤。

综上所述，本研究结果表明，UshA可能是细菌的型分泌系统依赖性基因毒素，可能在促进一过性和非侵袭性细菌感染，加速结肠肿瘤的发生中发挥关键作用。(100yiyao.com 100医疗网)

原始来源：

刘悦，傅凯，埃里克魏尔等，《癌症发现》(2022)。DOI: 10.1158/2159-8290。CD-21-0912

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