厭氧消化鏈球菌的生物學(xué)特征及與結(jié)直腸癌關(guān)系的研究!
小楊 / 2025-07-03 08:58:34
厭氧消化鏈球菌(Peptostreptococcus anaerobius)是一種革蘭氏陽(yáng)性厭氧球菌,廣泛存在于人體口腔、上呼吸道、腸道及女性生殖道中,屬條件致病菌。近年研究發(fā)現(xiàn)其與結(jié)直腸癌(CRC)的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),成為微生物與腫瘤互作研究的熱點(diǎn)之一。以下是基于現(xiàn)有研究的系統(tǒng)性總結(jié):
一、基礎(chǔ)生物學(xué)特征
1、形態(tài)與培養(yǎng)特性
菌體呈圓形或卵圓形,直徑0.5–1 μm,常成對(duì)或短鏈狀排列,無(wú)鞭毛及芽孢。
專性厭氧,在37℃血瓊脂平板上培養(yǎng)48–72小時(shí)后形成灰白色、光滑凸起、直徑0.5–1.2 mm的菌落,具特殊"糖果氣味"。
營(yíng)養(yǎng)要求較高,吐溫80可促進(jìn)其生長(zhǎng),但傳代后易失去典型特征(如黑色菌落變淺)。
2、生化特性
發(fā)酵代謝為主,分解蛋白胨及氨基酸產(chǎn)生乙酸、異丁酸、丁酸等短鏈脂肪酸。
觸酶、尿素酶、硝酸鹽還原試驗(yàn)均陰性,對(duì)多聚茴香磺酸鈉(SPS)敏感。
3、保存與復(fù)蘇
凍干粉可于4–10℃保存2–25年;復(fù)蘇需厭氧環(huán)境,接種后24–48小時(shí)可見(jiàn)生長(zhǎng)。
二、作為條件致病菌的致病性
1、感染類型:常引起混合感染,如菌血癥、軟組織膿腫、前列腺炎、口腔感染及術(shù)后壞疽。
2、致病機(jī)制:
分泌內(nèi)毒素及溶細(xì)胞素,誘發(fā)組織炎癥反應(yīng)。
通過(guò)表面黏附素與宿主細(xì)胞整合素α2/β1結(jié)合,激活致癌信號(hào)通路。
三、在結(jié)直腸癌(CRC)中的核心作用機(jī)制
機(jī)制1:直接激活致癌信號(hào)通路
PCWBR2-整合素α2/β1-PI3K/Akt軸
厭氧消化鏈球菌表面蛋白PCWBR2與CRC細(xì)胞過(guò)表達(dá)的整合素α2/β1結(jié)合,激活PI3K-Akt-FAK信號(hào)級(jí)聯(lián),促進(jìn)細(xì)胞增殖及NF-κB介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。
干預(yù)策略:抗體阻斷整合素α2/β1或使用RGDS肽可抑制細(xì)菌黏附及致癌效應(yīng)。
機(jī)制2:代謝物抑制腫瘤鐵死亡
色氨酸代謝物IDA激活抗鐵死亡通路
該菌分解色氨酸產(chǎn)生吲哚-3-丙烯酸(IDA),作為芳香烴受體(AHR)配體,激活A(yù)HR-ALDH1A3-FSP1/CoQ10軸,抑制脂質(zhì)過(guò)氧化物累積,抵抗鐵死亡。
實(shí)驗(yàn)證據(jù):敲除AHR、FSP1或ALDH1A3可阻斷IDA的促癌作用;臨床CRC患者糞便中該菌及IDA均顯著富集。
機(jī)制3:重塑腫瘤免疫微環(huán)境
招募并激活免疫抑制細(xì)胞
通過(guò)NF-κB上調(diào)趨化因子CXCL1,吸引髓源性抑制細(xì)胞(MDSC)浸潤(rùn)腫瘤。
分泌蛋白LytC_22激活MDSC表面受體Slamf4,增強(qiáng)其免疫抑制功能,減少CD4?/CD8? T細(xì)胞浸潤(rùn)。
導(dǎo)致免疫治療耐藥:
該菌存在時(shí),抗PD-1療法失效;耗竭M(jìn)DSC或靶向Slamf4可恢復(fù)療效。
四、診斷與防治策略
1、診斷難點(diǎn)
需專性厭氧培養(yǎng),血標(biāo)本至少培養(yǎng)5天;常規(guī)生化反應(yīng)不活躍,建議結(jié)合分子檢測(cè)。
2、干預(yù)靶點(diǎn)與進(jìn)展
靶向致癌通路:整合素α2/β1抑制劑、AHR拮抗劑。
疫苗開發(fā):大學(xué)團(tuán)隊(duì)基于PCWBR2蛋白設(shè)計(jì)多表位疫苗,含CTL、Th及B細(xì)胞表位,計(jì)算機(jī)模擬顯示良好抗原性。
免疫治療增敏:聯(lián)合抗Ly6G抗體(耗竭M(jìn)DSC)或抗Slamf4療法。
五、研究展望
機(jī)制深化:IDA與AHR結(jié)合的構(gòu)效關(guān)系、PCWBR2的晶體結(jié)構(gòu)解析。
臨床轉(zhuǎn)化:
開發(fā)快速檢測(cè)CRC患者菌群中厭氧消化鏈球菌的試劑盒;
探索益生菌/抗生素調(diào)控該菌的可行性。
疫苗優(yōu)化:推進(jìn)多表位疫苗的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及免疫原性驗(yàn)證。
表:厭氧消化鏈球菌的主要生物學(xué)特性及致癌機(jī)制總結(jié)
類別 特征
形態(tài)特征 革蘭陽(yáng)性球菌,直徑0.5-1 μm,成對(duì)或短鏈排列,無(wú)芽孢
培養(yǎng)條件 專性厭氧,37℃,血瓊脂上形成灰白色菌落,具糖果氣味
致癌關(guān)鍵因子 表面蛋白PCWBR2、代謝物IDA(吲哚-3-丙烯酸)
核心信號(hào)通路 PCWBR2-整合素α2/β1-PI3K/Akt;
免疫微環(huán)境調(diào)控 招募MDSC、抑制T細(xì)胞功能,導(dǎo)致PD-1耐藥
干預(yù)策略 整合素抑制劑、AHR拮抗劑、靶向MDSC、多表位疫苗
當(dāng)前研究已從微生物-宿主互作層面揭示該菌促癌的分子網(wǎng)絡(luò),未來(lái)需推動(dòng)靶向療法進(jìn)入臨床驗(yàn)證,為CRC的精準(zhǔn)防治提供新路徑。
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