《科学》子刊:加州大学发现皮肤表面竟存在抗癌细菌!能够有效抑制肿瘤生长!
人类的身体和微生物是分不开的,甚至人类还在娘胎中的时候就已经与微生物共同生存了。肠道中的微生物数量甚至远远多于人体的细胞数量,而人体最大的器官-皮肤,则是另一个微生物活动的巨大场所。
以前,人们还不知道微生物的益处,随着肠道微生物研究的深入开展,微生物对于人体的益处正在进一步揭示。然而,对于位于皮肤表面的微生物而言,貌似其重要性远不如肠道微生物,一天洗一回澡的话,早就把皮肤表面的微生物冲刷得干干净净了。
▲研究者们在国际期刊《Science Advances》上面发表的文章(图片来自Science)
近日,最新一期国际学术期刊《科学进展》杂志发表一篇来自加州大学圣迭戈分校的文章显示,皮肤表面的微生物也不是一无是处,它们甚至可能还会为人类癌症的治疗提供新的思路。
怎么说?研究者们发现位于人体皮肤表面的一种表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)竟然具有抗击癌症的效果。
▶抗癌物质◀
这种表皮葡萄球菌是怎样抗击肿瘤的呢?
原来,研究者们发现它们会分泌一种物质,叫做6-N-羟基氨基嘌呤(6-HAP),这种化合物会阻断DNA聚合酶的活性,进而造成DNA合成障碍,因此,增殖旺盛的肿瘤细胞一旦DNA合成受阻,自然就不能够分裂增殖了。
▲6-N-羟基氨基嘌呤(6-HAP)的结构式
6-N-羟基氨基嘌呤(6-HAP)能够有效地抑制淋巴瘤、黑色素瘤、皮肤鳞状细胞癌等的增殖。
关键是,6-HAP对正常的细胞没有显示出毒性。
▲6-N-羟基氨基嘌呤(6-HAP)的能够有效地抑制肿瘤细胞Pam212的生长(蓝色),但是对于正常的细胞NHEK(红色)的增殖几乎没有影响,说明6-HAP对于正常细胞的毒性作用较小(图片来自Science)
“这种独特的皮肤细菌产生的化学物质可以杀死几种类型的癌细胞,但对正常细胞没有毒性。”文章的通讯作者Richard L. Gallo教授说到。
▶让小鼠无癌◀
6-HAP能够抑制肿瘤细胞生长,那么,它在动物体内实验的效果如何呢?能不能够抑制肿瘤在小鼠体内生长呢?
答案是肯定的。
▲6-N-羟基氨基嘌呤(6-HAP)直接注射到黑色素瘤小鼠血液中,注射组(左边)的黑色素瘤明显在第6天及第13天均明显小于对照组(右边)
研究者们将6-HAP直接注射到患有黑色素瘤的小鼠血液中,结果发现,6-HAP能够有效地抑制肿瘤在小鼠体内的生长。
那直接把这个表皮葡萄球菌抹在皮肤上面能不能抗击肿瘤呢?
研究者们于是使用紫外光来照射小鼠的皮肤(以便让小鼠产生皮肤癌),然后涂抹能够产生6-HAP的表皮葡萄球菌以及不能够产生6-HAP的细菌,结果显示,涂抹了能够产生6-HAP的表皮葡萄球菌的小鼠,其皮肤几乎不长肿瘤,而对照组小鼠皮肤表面长满了瘤子(如下图)。
▲能够产生6-HAP的表皮葡萄球菌S. epidermidis MO34能够有效地抑制小鼠的皮肤癌(D),而对照组(C)则在紫外光线下产生大量的肿瘤(黑色箭头所指)
▶分布在哪里◀
那么,这种能够抗击肿瘤的细菌分布在人体的什么部位呢?
研究者们进一步采用测序技术以及生物信息学分析,发现这种产生6-HAP的表皮葡萄球菌广泛分布在身体的各个部位,比如足跟(Plantar heel)、印堂(Glabella)、脚趾甲(Toenail)、耳后(Retroauricular crease)、趾蹼(Toe web space)等等地方。
▲能够能够产生6-HAP的表皮葡萄球菌广泛分布在身体的许多部位,图中黄色表示含有6-HAP表皮葡萄球菌多(图片来自Science)
“这种菌株的存在可能是为了提供自然保护,未来也许可以被用于治疗、抑制各种形式的癌症生长,”Richard L. Gallo教授说到。
威斯康星大学麦迪逊分校的生物化学家Lindsay Kalan认为,这一发现强调了“微生物组对人类疾病影响的潜力”。
参考资料:
1.A commensal strain of Staphylococcusepidermidis protects against skin neoplasia.2018.
2.https://www.sciencedaily.com/releases/2018/03/180301103701.htm
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