瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)NS-8是本课题组从中亚乳制品中分离得到的一株活性益生菌,并已被开发为保健品推向市场。我们在前期的实验中发现,该乳杆菌可以显著选择性抑制结肠癌上皮细胞HT-29的增殖,并且具有一定的菌株特异性。本项目将延续之前的研究,在体外考察NS-8乳杆菌诱导细胞凋亡的作用以及对炎症因子TNF-alpha介导的信号通路的影响;同时在体内模型中重点考察NS-8乳杆菌对肠癌发生率、肿瘤数目、隐窝病灶等指标的干预。由于益生菌直接作用于肠道,而结肠癌的发生与肠道微生物所构成的微生态息息相关,因此我们将进一步围绕益生菌-宿主-肠道菌群的相互关联,探讨NS-8乳杆菌是否通过影响菌群多样性、参与宿主肠黏膜的免疫调控来干预结肠癌的发生。研究结果不仅可以揭示NS-8乳杆菌干预结肠癌的功能和机制,而且可以为结肠癌的预防和治疗提供新的可能的临床手段。
lactobacillus NS-8;colorectal cancer;inflammation;gut microbiota;
近几年来,有关肠道微生物与人体健康的研究成果频频出现在年度重大成果的报道中,说明微生物对于人体健康的重要性正在成为科学界的共识。另一方面,随着现代人生活方式的改变和对健康意识的不断提高,在日常膳食中补充有益微生物(即益生菌)也成为了一种消费潮流。本项目的立项即在此背景下,提出NS-8乳杆菌干预结肠癌发生或发展的可能性及相关机制。NS-8乳杆菌是本团队从内蒙古锡林郭勒地区的天然发酵马奶中分离、筛选并鉴定得到的一株瑞士乳杆菌。在本项目的实验中,NS-8乳杆菌表现出良好的益生菌活性,尤其是对肠粘膜细胞的粘附性、疏水性。在此基础上,我们进一步分析了NS-8乳杆菌表面的S-layer蛋白对于其粘附功能的必要性。其次,我们对于NS-8乳杆菌的抗炎性进行了体外和体内的考察。在体外实验中,我们分别采用了人外周血单核细胞(PBMC)和小鼠巨噬细胞RAW264.7作为细胞模型检测NS-8乳杆菌调节免疫因子的表达情况。实验证实,NS-8乳杆菌可以显著提高抗炎因子IL-10的表达,并且抑制促炎因子IL-12与TNF-?。在TNBS诱导的小鼠结肠炎模型中,NS-8乳杆菌同样表现出有效抑制结肠炎的功能,说明NS-8乳杆菌有着良好的抗炎性。炎症,尤其是慢性炎症被认为是癌症发生的特征之一。本项目的核心思想即肠道微生物与肠免疫系统构成的肠内环境的紊乱是造成肠癌发生的重要机制。因此在证明NS-8乳杆菌具有良好的抗炎性之后,我们进一步考察了NS-8乳杆菌对于结肠癌发生是否有干预效果。我们采用了小鼠结肠癌细胞CT-26异位嫁接模型,发现持续性给予小鼠NS-8乳杆菌可以显著抑制肿瘤的生长。另外,我们对各组肿瘤组织进行了免疫分子的检测,发现NS-8乳杆菌显著提高了免疫因子IFN-?、Fox3p的表达水平,说明NS-8乳杆菌可以通过调节免疫系统的活性来增强机体的抗癌能力。综上所述,本项目从NS-8乳杆菌的益生菌属性、抗炎性、抗癌性三个方面逐层来考察了NS-8乳杆菌的功能,在技术上分别从个体、细胞和分子水平进行了探讨。本项目基本完成了立项设定的研究目标,并有所拓展;但在NS-8乳杆菌的抗癌机制方面还未进行更为深入的探讨,仍需在后续工作中进一步研究。本项目的实验结果无疑为NS-8乳杆菌的实际应用提供了科学可靠的依据,并有利于我们在今后继续探讨微生物与人体健康相关的科研问题。