关于具核梭杆菌的新研究为什么这种口腔细菌会定植并加速肿瘤

亥姆霍兹RNA感染研究所(HIRI)和维尔茨堡分子感染生物学研究所(IMIB)的科学家希望更好地了解口腔细菌具核梭杆菌与各种癌症疾病之间的关系。

为了解开这些细菌的分子策略，该团队开发了新的遗传工具。他们发现了一种适应因子，可以帮助微生物定殖肿瘤细胞。这些发现有助于寻找新的治疗靶点，并于最近发表在PNAS杂志上。

超过4,500种细菌在人类中定居。尽管它们对福祉和健康以及疾病的重要性越来越受到重视，但潜在的分子机制仍然很大程度上未知。这也适用于梭杆菌：它们是口腔微生物组的丰富成员，但可以扩散到全身并定植于次要部位，尤其是癌组织。

在那里，它们促进肿瘤进展和转移，使治疗复杂化并使诊断恶化。这已经在结直肠癌和乳腺癌中得到证实。此外，越来越多的人认为梭杆菌在其他器官的癌症中发挥相应的作用，例如食道和胰腺。

然而，口腔细菌是如何在其原始栖息地之外适应和生存的呢?回答这个问题可能会导致抗击癌症的新治疗方法——因此是维尔茨堡亥姆霍兹基于RNA的感染研究所(HIRI)的常务董事兼本出版物的通讯作者JörgVogel的一个重要关注点。

他的机构是布伦瑞克亥姆霍兹感染研究中心(HZI)与维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学(JMU)合作的一个地点，其中包括参与该研究的分子感染生物学研究所(IMIB)。

“梭杆菌在临床上具有高度相关性，但对微生物本身的基因调控知之甚少，”JörgVogel说。“我在HIRI和IMIB的研究小组的一个目标是在分子水平上了解这些微生物的功能。”教授解释说，从那里，科学家们希望确定治疗和诊断方法的新策略。

在适应专家的轨道上

具核梭杆菌是一种细菌菌株，它在进化过程中很早就与其他已知细菌如大肠杆菌(E.coli)保持距离。因此，对经过充分研究的模式生物大肠杆菌的见解可能不一定被认为是口腔细菌。同样，需要新的遗传工具来解开梭杆菌的奥秘。虽然缺乏从基因上剖析细菌分子原理的能力，但迄今为止的研究主要集中在宿主身上。

这就是维尔茨堡科学家的用武之地。“我们已经开发并应用了一套广泛的具核梭杆菌工具，包括使我们能够可视化和跟踪微生物的荧光成像，”发表在PNAS上的该研究的第一作者FalkPonath解释说.使用这些工具，研究小组发现了一个可能导致瘤微生物粘附到肿瘤细胞上的因素。

Ponath说：“在之前的一项研究中，我们已经看到一种称为sRNA的小型调节核糖核酸调节细菌包膜的蛋白质。现在我们更详细地分析了这种机制并发现了一个特定的适应因子，它抑制几种膜蛋白。”这种适应因子被证明对外部压力不敏感，但对分子氧有强烈反应。氧气激活了适应因子，进而开启了sRNA。

鉴于进化距离，在具核梭杆菌中发现与大肠杆菌具有相似结构的调节子是相当令人惊讶的，Ponath说。同时，他补充说，人们很容易推测适应因子起到了环境传感器的作用，并由氧气介导，重塑了细菌包膜。

梭杆菌利用其细胞膜的蛋白质与宿主相互作用。然而，上述过程与肿瘤组织定植之间存在因果关系的证据仍有待证实。目前的发现和新的遗传工具有望加速该领域的进一步科学研究。