人体携带有数以万亿计的微生物|从癌症的特征出发,深度解读微生物是如何促进癌症发生的

人体携带有数以万亿计的微生物 , 它们与人类宿主密切联系 , 有利于宿主的免疫和新陈代谢 。 微生物与人类宿主之间已经形成互惠互利的共生关系 , 影响着人类的健康和生存 。 微生物群落失调或者微生物病原体感染会通过炎症、易位到身体其它部位以及分泌代谢物对人类健康产生负面影响 , 从而导致各种疾病的发生 , 这也包括癌症 。
人体携带有数以万亿计的微生物|从癌症的特征出发,深度解读微生物是如何促进癌症发生的
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微生物群落失调与癌症的发生和发展密切相关 , 最初的研究大多是将单一感染性病原体与癌症发生联系在一起 。 例如 , 幽门螺旋杆菌是最初被报道与癌症有关的细菌 , 可能导致胃癌 , 这也是致癌细菌的典型例子;其它一些致癌性细菌 , 比如具核梭杆菌和产毒素的大肠杆菌 , 近年来也逐渐被发现 。 更早的时候 , 病毒已经直接与癌症发生联系在一起 , 例如 , EB病毒于1964年被发现 , 是第一个人类关联肿瘤病毒 , 可引发淋巴瘤 。 从那时起 , 其它一些病毒也被发现与癌症直接相关 , 包括乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒与肝癌 , 人乳头瘤病毒与宫颈癌等 。 真菌白色念珠菌最近也被认为与免疫抑制患者的癌症发生和转移风险增加有关 。 此外 , 一些寄生虫也能直接导致癌症 , 比如埃及血吸虫可能导致膀胱癌 , 中华肝吸虫可能导致胆管癌 。
那么 , 微生物究竟是如何诱发癌症发生的呢?首先我们需要了解一下癌症的特征 。
癌症的特征
正常细胞在癌变过程中会获得一些关键的生物学能力 , 包括维持增殖信号、逃避生长抑制、抵抗细胞死亡、实现复制永生、诱导血管生成、激活侵袭和转移、避免免疫破坏、细胞能量异常、基因组不稳定性和突变以及促进肿瘤的炎症 , 这些似乎都是癌症的共同特征 , 这也是理解正常细胞癌变过程的重要框架 。
人体共生微生物群落在调节宿主生理和组织稳态方面发挥重要作用 , 这也包括那些在癌变过程中变得高度失调的宿主过程 , 比如细胞代谢和免疫功能 。 微生物群落失衡会破坏这些稳态过程 , 可能促进癌症的发生 。 大量证据表明 , 人体共生微生物群落可以直接影响肿瘤的形成 。 将人类结肠癌患者的粪便细菌移植到无菌小鼠 , 可以促进致癌物偶氮甲烷诱导的癌症发生;移植荷瘤小鼠的菌群也可以加速致癌物诱导的肿瘤发生和严重程度 。
因此 , 我们体内的微生物可能通过调节大多数构成癌症特征的宿主因素来启动肿瘤发生和促进肿瘤进程 。 那么 , 今天我们就以癌症的这些特征为框架 , 看看微生物是如何在癌症发生过程中发挥作用的 。
人体携带有数以万亿计的微生物|从癌症的特征出发,深度解读微生物是如何促进癌症发生的
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微生物如何促进癌症发生?
人体携带有数以万亿计的微生物|从癌症的特征出发,深度解读微生物是如何促进癌症发生的】1、促进细胞增殖
正常组织会精密地调控细胞生长促进和死亡诱导信号的释放 , 以维持细胞密度、组织结构和功能的稳态 , 这些信号通路的失调可导致持续的细胞增殖 。 癌细胞就会通过解除对这些信号的控制 , 从而维持细胞不断增殖 , 这是癌症最基本的特征之一 。
要了解肿瘤细胞的增殖 , 我们首先需要了解一个信号通路 , 那就是Wnt信号通路 , 它在正常发育过程中可调节细胞的增殖和分化 。 当Wnt信号通路被过度激活时 , 就可能导致许多细胞出现灾难性的变化 , 比如异常的增殖和分化 , 这可能导致肿瘤形成 。 β-连环蛋白(β-catenin)是这一信号通路的一个关键因子 , 许多肿瘤细胞中存在不同程度的β-连环蛋白基因突变 。