图片来源:网络
1月10日,这篇发表于《Nature Biomedical Engineering》期刊、由新加坡国立大学(NUS)Matthew Wook Chang教授带领的团队获得的研究结论吸引了媒体的注意。
图片来源:期刊(doi:10.1038/s41551-017-0181-y)
植物中潜在的抗癌产物
事实上,食用富含异硫氰酸盐(isothiocyanates)、吲哚类、生物碱、酚类等天然产物的食物是预防癌症的一种方法。但是,研究人员强调:“这些天然产物生物利用率低、宿主吸收率差,一般的食用量难以达到化学预防效果。”
而且,许多潜在的抗癌代谢物需要在特定酶的催化下才能发挥作用。存在于十字花科植物(花椰菜、甘蓝、白菜等)中的硫代葡萄糖苷(又称芥子油苷,glucosinolate)就是其中一种。研究发现,十字花科植物拥有特定的酶——myrosinase,负责将硫代葡萄糖苷转变成萝卜硫素(sulforaphane),用于自我防御。
萝卜硫素被证实是一种具有抗癌特性的有机小分子,能够抑制细胞周期、促进细胞凋亡因子的表达。遗憾的是,哺乳动物不产生Myrosinase酶。
改造细菌,使其表达关键酶
虽然结直肠癌早期诊断结合手术可以很好地治疗,但是约60%的患者确诊时已经是晚期,预后效果有限。
Matthew Wook Chang教授团队推测:如果向胃肠道提供Myrosinase酶,那么食用十字花科蔬菜是否能够发挥抗癌作用?
为了验证假设,他们改造了一种大肠杆菌,使其能够特异性靶向结直肠癌(CRC),结合于肿瘤细胞表面,并分泌Myrosinase酶。
理论上,这一共生菌能够催化来源于十字花科蔬菜的硫代葡萄糖苷,生成具有抗癌特性的萝卜硫素。当癌细胞被消灭掉,这些工程菌会从肿瘤细胞上脱离,随排泄物离开人体。(图片来源:期刊)
“共生菌+蔬菜”,高效抑制肿瘤生长
在体外试验中,“工程菌+西蓝花提取物”的混合制剂能够近100%地阻止小鼠、人类CRC肿瘤细胞的生长。当以结直肠癌小鼠为模型,这一组合可以降低75%的肿瘤数量,抑制肿瘤生长。
“这一研究提醒我们,吃蔬菜很重要。”文章第一作者Chun-Loong Ho强调道。
预防癌症、减少复发风险
NUS团队第一次证实,经过人工改造的大肠杆菌可以在体外培养并分泌Myrosinase酶。更让他们惊喜的是,“工程菌+硫代葡萄糖苷”能够清除超95%的癌细胞。
研究人员预测,这一策略既可以预防癌症,也可以清除术后残留的癌细胞。“这些细菌可以作为膳食补充剂预防CRC的发生,减少术后复发概率。”Chang表示,“这一治疗方案成本低、可持续性高,且不会额外增加癌症患者的负担。”
据10日发表在《细胞·报告医学》期刊上的一项最新研究,美国马萨诸塞大学阿默斯特分校团队开发出一种预防动物癌症的纳米疫苗,在预防小鼠黑色素瘤、胰腺癌和三阴性乳腺癌方面表现出显著效果。接种该疫苗的小鼠中,......
美国哥伦比亚大学和洛克菲勒大学科学家利用细菌作为“特洛伊木马”,绕过人体免疫系统的监控,将病毒直接运送至肿瘤内部。随后,细菌与病毒协同作战,对癌细胞发起强力攻击。相关研究成果发表于最新一期《自然·生物......
国际期刊《内分泌学前沿》日前刊登的一项新研究揭示,一种特殊基因对肠道吸收维生素D及其后续代谢过程至关重要,阻断或抑制该基因能够选择性抑制癌细胞生长。这一发现在癌症治疗等精准医学领域具有广阔应用前景。维......
巴西奥斯瓦尔多克鲁兹基金会研究人员发现了纳米粒子有效抑制癌细胞发展的相关机理,即纳米粒子能有效抑制癌细胞增殖,也能阻止肿瘤向其他器官转移。相关论文发表在最新一期《癌症纳米技术》上。研究人员将患有乳腺癌......
在显微镜下的微观世界里,那些我们肉眼看不到的小生命,每天都上演着惊心动魄的“饥饿游戏”。最近,美国亚利桑那州立大学、瑞士苏黎世联邦理工学院以及瑞士联邦水科学与技术研究所组成的国际科研团队,发现了一种令......
在微观世界里,微生物会争夺地盘、向敌人喷射化学物质,有时还会利用微观地形来获得优势。一项研究发现,细菌可以利用邻近酵母细胞形成的液体小囊加速移动。这些微观的水分痕迹使细菌能够游得更远、传播得更快,揭示......
研究人员发现,即使使用60℃高温水洗程序清洗衣物,洗衣机仍无法清除潜在有害细菌,这一发现可能与抗生素耐药性上升有关。近日,PLoSOne发表的一项研究表明,受污染的织物可能成为持续数周的感染源,但研究......
水稻白叶枯病、番茄青枯病、猕猴桃溃疡病……这些细菌性病害会引发作物叶斑、枯萎、腐烂,严重时可造成作物绝收。然而,传统抗细菌农药不仅种类匮乏,而且大多采用铜制剂和抗生素等方式“无差别杀菌”,对环境并不友......
在最近发表在《科学报告》杂志上的一项研究中,研究人员评估并比较了六种微型蔬菜的营养概况和生物活性化合物,以评估它们作为功能性食品的潜力及其对全球营养和健康的影响。背景微蔬菜含有独特的挥发性芳香化合物,......
近日,东北农业大学单安山教授团队成功构建了兼具抗菌活性和细胞穿透活性的“双功能”自组装纳米抗菌肽用于对抗细胞内细菌,相关成果发表在《先进科学》上。“双功能”自组装纳米抗菌肽的性能。东北农业大学供图随着......