Cell Syst：肠道微生物的“抗癌奇兵”！科学家阐明2-甲基异柠檬酸的抗癌新发现

来源：100医药网 2025-09-15 10:03

本文研究通过系统地探索肠道微生物代谢产物对化疗药物效果的调节作用，揭示了2-MiCit这一重要分子的潜在抗癌机制。

WHO数据显示，每年约有1800万新发癌症病例，其中、等消化系统癌症占比较高，近年来，随着对癌症发病机制的深入研究，科学家们逐渐认识到，肠道微生物在癌症的发生、发展及治疗中扮演着重要角色。有研究表明，肠道微生物不仅影响宿主的系统，还能调节药物的代谢和疗效，比如，某些肠道细菌能够增强免疫治疗的效果，而另一些则可能削弱化疗药物的作用，因此，探索肠道微生物与癌症治疗之间的关系已成为当前癌症研究的热点领域之一。

近日，一篇发表在国际杂志Cell Systems上题为 Chemotherapy modulation by a cancer-associated microbiota metabolite 的研究报告中，来自帝国理工学院等机构的科学家们通过研究揭示了肠道微生物代谢产物如何调节化疗药物的效果，特别是针对5-（5-FU）这种广泛用于治疗结直肠癌等癌症的药物。

文章中，研究人员通过结合宿主-微生物-药物-四维筛选方法和多组学分析，发现了一种名为2-甲基异柠檬酸（2-MiCit）的微生物代谢产物，其不仅能抑制的生长，还能与5-FU产生协同作用来增强化疗效果。文章中的实验对象包括多种人类癌细胞系（如HCT116、DLD-1等）、秀丽隐杆线虫（C. elegans）和果蝇（Drosophila）模型，研究者首先利用高通量筛选技术评估了378种代谢物对5-FU毒性的调节作用，他们发现，2-MiCit在多种癌细胞系中表现出显著的抗增殖效果，并且这种效果在三维肿瘤球体模型中也得到了验证；此外， 2-MiCit还能通过抑制线粒体代谢和诱导DNA损伤来发挥其抗增殖作用。

氟嘧啶对秀丽隐杆线虫的功效取决于细菌代谢、药物结构和培养基来源

研究者表示，通过代谢组学分析，他们发现2-MiCit能抑制线粒体中的异柠檬酸脱氢酶（IDH）活性从而导致细胞内核苷酸失衡并能激活p53相关通路。通过药物-代谢物相互作用筛选，他们进一步揭示了2-MiCit与5-FU之间的协同作用机制；研究者还通过化学修饰将2-MiCit转化为其三甲酯衍生物，从而就能显著增强其抗增殖活性。实验结果表明，2-MiCit作为一种天然的微生物代谢产物，不仅具有抗肿瘤活性，还能通过调节细胞代谢和DNA损伤反应来增强5-FU的化疗效果，这一发现为开发新型抗癌治疗策略提供了重要线索，也为未来癌症治疗提供了新的方向。

综上，本文研究通过系统地探索肠道微生物代谢产物对化疗药物效果的调节作用，揭示了2-MiCit这一重要分子的潜在抗癌机制，这一发现不仅丰富了我们对肠道微生物与癌症治疗关系的理解，还为开发新型物提供了新的思路。研究者认为，肠道微生物产生的代谢产物可以作为潜在的抗癌药物，通过调节宿主细胞的代谢和DNA损伤反应来增强化疗效果。此外，通过化学修饰进一步增强2-MiCit的活性或能为未来的药物开发提供新的方向。未来，研究人员还将进一步探索2-MiCit在其它癌症类型中的作用及其在临床应用中的潜力。（100yiyao.com）

参考文献：

Daniel Martinez-Martinez，Tanara V. Peres，Kristin Gehling, et al. , Cell Systems (2025). DOI:10.1016/j.cels.2025.101397

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