乳酸桿菌抗腫瘤作用的研究進(jìn)展

李慧臻,李柏良,李子葉,占 萌,陸婧婧,霍貴成

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué),乳品科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江哈爾濱 150030)

乳酸桿菌(Lactobacillus)是不產(chǎn)生芽孢的革蘭氏陽(yáng)性菌,具有耐酸性,通常最適的pH是5.5～6.2,最適的生長(zhǎng)溫度是30～40 ℃。乳酸桿菌的細(xì)胞形狀有很多,包括長(zhǎng)狀、細(xì)長(zhǎng)狀、彎曲狀、短桿狀和棒形球桿狀,一般會(huì)形成鏈[1]。從哺乳動(dòng)物消化系統(tǒng)和泌尿生殖系統(tǒng)中,分離得到了大量的乳酸桿菌,主要包括植物乳酸桿菌(Lactobacillusplantarum)、嗜酸乳酸桿菌(Lactobacillusacidophilus)、唾液乳酸桿菌(Lactobacillussalivarius)、詹氏乳酸桿菌(Lactobacillusjensenii)、短乳酸桿菌(Lactobacillusbrevis)、乳酸乳桿菌(Lactobacilluslactis)和干酪乳酸桿菌(Lactobacilluscasei)等[2]。大量的乳酸桿菌不僅有調(diào)整人體內(nèi)微生態(tài)平衡[3]、降膽固醇[4]和降血糖[5]等功能,還有防止有害微生物的侵襲和抑制腫瘤的發(fā)生及生長(zhǎng)等作用[6]。

癌癥是當(dāng)下危害人類(lèi)健康且導(dǎo)致人類(lèi)死亡的最常見(jiàn)的疾病之一,是人類(lèi)第二大死亡原因,2015年就造成了880萬(wàn)人的死亡[7]。隨著我國(guó)人們生活節(jié)奏的加快以及社會(huì)壓力的增大,人們的作息時(shí)間和飲食習(xí)慣越來(lái)越不規(guī)律,從而造成了我國(guó)癌癥的發(fā)病率和死亡率愈來(lái)愈高。有研究顯示,我國(guó)2000年至2011年間診斷出的腫瘤患者數(shù)量明顯增加,并且2010年腫瘤患者死亡人數(shù)占總體死亡人數(shù)的23.82%[7]。目前,腫瘤治療主要采用手術(shù)、放療和化療等綜合性治療手段,主要目的是暫時(shí)減輕病人的痛苦,延長(zhǎng)患者的生存期,但是化療藥物具有很大的毒副作用,可使患者產(chǎn)生惡心嘔吐、口干舌燥、食欲不振、白細(xì)胞減少和毛發(fā)脫落等現(xiàn)象,治療效果不佳。乳酸桿菌在全球范圍內(nèi)被認(rèn)為是GRAS(generally regarded as safe)等級(jí)的食品微生物,具有無(wú)毒、無(wú)污染、無(wú)致癌性以及無(wú)致病性等優(yōu)點(diǎn),作為胃腸道和生殖道的益生菌,不但能夠產(chǎn)生抗腫瘤活性的代謝產(chǎn)物,抑制致癌物質(zhì)的生成,而且還可以激活機(jī)體的體液免疫系統(tǒng)和細(xì)胞免疫系統(tǒng),使機(jī)體產(chǎn)生腫瘤壞死因子(TNF)、干擾素(IFN)和白細(xì)胞介素(IL)等細(xì)胞因子,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,從而增強(qiáng)機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng)。因此,深入研究乳酸桿菌在預(yù)防和治療腫瘤方面的作用具有極其重要的意義,本文主要綜述了乳酸桿菌對(duì)多種腫瘤的抑制作用以及乳酸桿菌的抗腫瘤作用機(jī)制。

1 乳酸桿菌對(duì)多種腫瘤的抑制作用

乳酸桿菌廣泛的分布在人體的消化系統(tǒng)以及泌尿生殖系統(tǒng)中,并且表現(xiàn)出對(duì)多種腫瘤的抑制作用。

1.1 乳酸桿菌對(duì)結(jié)腸癌的抑制

近年來(lái),世界上結(jié)腸癌的發(fā)病率和死亡率急劇上升,已經(jīng)成為世界上常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,研究人員進(jìn)行的大量研究已經(jīng)證實(shí),乳酸桿菌對(duì)結(jié)腸癌有明顯的抑制作用。Sakatani等[8]研究發(fā)現(xiàn)短乳桿菌8803(Lactobacillusbrevis8803)產(chǎn)生的多聚磷酸鹽(polyphosphate,poly P)能夠通過(guò)激活胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)通路,誘導(dǎo)結(jié)腸癌SW620細(xì)胞凋亡,從而抑制結(jié)腸癌的發(fā)生,并且小鼠小腸原代培養(yǎng)細(xì)胞的活力不受poly P處理的影響,說(shuō)明poly P對(duì)正常腸細(xì)胞的毒性較小。萬(wàn)瑩[9]研究乳酸桿菌發(fā)酵液對(duì)人結(jié)腸癌SW620細(xì)胞的作用發(fā)現(xiàn),乳酸桿菌發(fā)酵液能引起SW620細(xì)胞周期分布的改變,使細(xì)胞周期滯留在S期,阻礙其DNA的復(fù)制,從而發(fā)揮抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的作用,乳酸桿菌發(fā)酵液還可以上調(diào)促凋亡蛋白Caspase-3的表達(dá),降低抑制凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá),進(jìn)而誘導(dǎo)SW620細(xì)胞凋亡。Elfahri等[10]在使用瑞士乳桿菌ASCC953(LactobacillushelveticusASCC953)、瑞士乳桿菌ASCC474(LactobacillushelveticusASCC474)、瑞士乳桿菌ASCC1188(LactobacillushelveticusASCC1188)和瑞士乳桿菌ASCC1315(LactobacillushelveticusASCC1315)發(fā)酵脫脂牛奶過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)了具有抗結(jié)腸癌作用的生物活性化合物。Tiptirikourpeti等[11]在鼠結(jié)腸癌CT26細(xì)胞和人結(jié)腸癌HT29細(xì)胞中添加干酪乳桿菌ATCC393(LactobacilluscaseiATCC393),然后對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞活力進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)干酪乳桿菌ATCC393的濃度越大,作用時(shí)間越長(zhǎng),其抗結(jié)腸癌細(xì)胞增殖作用越明顯,檢測(cè)到與109CFU/mL干酪乳桿菌ATCC393孵育24 h的結(jié)腸癌細(xì)胞活力明顯降低(HT29細(xì)胞活力降低了78%,CT26細(xì)胞活力降低了52%)。Zakuan[12]研究植物乳桿菌細(xì)菌素UL4對(duì)結(jié)直腸癌的作用時(shí)發(fā)現(xiàn),UL4使IFN-γ、TNF-α、IL-12和IL-5的分泌增加,對(duì)結(jié)直腸癌細(xì)胞的生長(zhǎng)具有顯著的抑制作用。

1.2 乳酸桿菌對(duì)膀胱癌的抑制

用卡介苗(Bacillus Calmette-Guérin,BCG)滴注是治療膀胱癌的標(biāo)準(zhǔn)方法,但它有30%～50%的無(wú)應(yīng)答率,并且還有許多副作用,而乳酸桿菌無(wú)毒副作用,可以抑制膀胱癌的惡化,延緩疾病進(jìn)展。Seow等[13]研究發(fā)現(xiàn),干酪乳桿菌Shirota(LactobacilluscaseiShirota)可以促使膀胱癌細(xì)胞凋亡,并且能夠比BCG更有效地殺死膀胱癌細(xì)胞。在2010年,Seow等[14]又將分泌人前列腺特異性抗原的膀胱癌MB49細(xì)胞同位植入雌性C57BL/6小鼠中,形成膀胱癌模型小鼠,然后每周往小鼠膀胱中注射一次鼠李糖乳桿菌GG(Lactobacillusrhamnosus,LGG),持續(xù)6周,結(jié)果發(fā)現(xiàn),LGG能夠使大量的嗜中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞到達(dá)腫瘤部位,并且其治愈率達(dá)到了89%。另外,據(jù)報(bào)道,在經(jīng)尿道膀胱癌切除術(shù)后,膀胱內(nèi)注射表阿霉素可以預(yù)防淺表性膀胱癌復(fù)發(fā),而口服干酪乳桿菌可以增強(qiáng)表阿霉素這一作用。Naito等[15]將202名做過(guò)經(jīng)尿道膀胱癌切除術(shù)的淺表性膀胱癌患者,隨機(jī)分配為注射表阿霉素組(102人)和注射表阿霉素加口服干酪乳桿菌(Yakult Honsha,日本東京)組(100人),研究表明,注射表阿霉素加口服干酪乳桿菌組(74.6%),3年內(nèi)無(wú)復(fù)發(fā)率明顯高于注射表阿霉素組(59.9%)。

1.3 乳酸桿菌對(duì)乳腺癌的抑制

乳腺癌是全世界女性發(fā)病率和死亡率非常高的疾病之一,常規(guī)治療使用的藥物具有很大的副作用,影響患者的生活質(zhì)量,許多研究發(fā)現(xiàn),無(wú)毒副作用的乳酸桿菌對(duì)乳腺癌有很好的抑制作用。Maroof等[16]研究表明,用嗜酸乳桿菌喂食乳腺癌模型小鼠,可降低腫瘤生長(zhǎng)速率,還能夠加快淋巴細(xì)胞增殖,增加IFN-γ、IL-4和TGF-β等細(xì)胞因子的分泌,從而對(duì)乳腺癌產(chǎn)生抑制作用。乳酸桿菌可以通過(guò)抑制乳腺癌細(xì)胞的外滲和轉(zhuǎn)移,從而抑制乳腺癌的惡性發(fā)展。Aragon等[17]研究表明,喂食干酪乳桿菌CRL431(LactobacilluscaseiCRL431)發(fā)酵乳的乳腺癌模型小鼠,其腫瘤血管分布、腫瘤細(xì)胞外滲和肺轉(zhuǎn)移減少,進(jìn)而對(duì)乳腺癌起到明顯的抑制作用。Lakritz等[18]給飲食或者遺傳易感性導(dǎo)致乳腺癌的小鼠喂食羅伊氏乳桿菌ATCC-PTA-6475(LactobacillusreuteriATCC-PTA-6475),結(jié)果表明,其能夠明顯抑制乳腺癌的發(fā)展。此外,日本的一項(xiàng)研究表明,女性經(jīng)常食用含有干酪乳桿菌Shirota和大豆異黃酮的飲料可以降低乳腺癌的發(fā)病率[19]。

1.4 乳酸桿菌對(duì)宮頸癌的抑制

1.5 乳酸桿菌對(duì)胃癌的抑制

最近,飲食成分的化學(xué)預(yù)防已成為控制胃癌發(fā)病率的新方法,乳酸桿菌作為潛在的飲食胃癌預(yù)防劑受到了很多關(guān)注。Linsalata等[22]研究表明,提高濃度的LGG勻漿可以降低鳥(niǎo)氨酸脫羧酶(ornithine decarboxylase,ODC)的活性,進(jìn)而減少了多胺(可致胃癌)的生物合成,也可以提高亞精胺/精胺N1-乙酰轉(zhuǎn)移酶(spermidine/spermine N1-acetyltransferase,SSAT)的活性,進(jìn)而增加了多胺的分解,最終使多胺的含量下降,以此來(lái)預(yù)防胃癌的發(fā)生。另外,還有研究表明,提高濃度的LGG勻漿可抑制胃癌HGC-27細(xì)胞的生長(zhǎng),并且能夠誘導(dǎo)其細(xì)胞凋亡[23]。

圖1 乳酸桿菌抗腫瘤作用機(jī)制Fig.1 Lactobacillus anti-tumor mechanism

1.6 乳酸桿菌對(duì)其他癌癥的抑制

除此之外,乳酸桿菌還可以對(duì)其他腫瘤產(chǎn)生較好地抑制作用。Zhang等[24]在4-硝基喹啉-1-氧化物(4-nitroquioline 1-oxide,4NQO)誘導(dǎo)的口腔癌大鼠中,研究唾液乳桿菌REN(LactobacillussalivariusREN)的體內(nèi)抗癌活性,結(jié)果顯示,唾液乳桿菌REN通過(guò)保護(hù)DNA免受氧化損傷和下調(diào)COX-2表達(dá)來(lái)抑制口腔癌的發(fā)生,高劑量唾液乳桿菌REN(5×1010CFU/kg體重/d)喂養(yǎng)的大鼠中檢測(cè)到的腫瘤發(fā)生率顯著降低(從65%降低至0%)。有研究報(bào)道,第1 d將艾氏腹水瘤(ehrlich ascites tumor,EAT)細(xì)胞從腹腔植入到小鼠體內(nèi),隨后每天給小鼠腹腔中注射嗜酸乳桿菌,第8 d處死小鼠以確定嗜酸乳桿菌對(duì)EAT細(xì)胞增殖的影響,結(jié)果表明,EAT細(xì)胞的增殖顯著減少[25]。有資料顯示,給腫瘤模型小鼠喂食格氏乳桿菌TMC0356(LactobacillusgasseriTMC0356),可明顯抑制小鼠移植性肉瘤S-180細(xì)胞和肝癌H22細(xì)胞的生長(zhǎng)[26]。在很多研究中已經(jīng)得到證實(shí),乳酸桿菌還能夠抑制B16黑色素瘤、Lewis肺癌、Meth A纖維瘤和淋巴瘤等多種腫瘤的發(fā)生、生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)[27]。

2 乳酸桿菌的抗腫瘤作用機(jī)制

綜合國(guó)內(nèi)外學(xué)者長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn),乳酸桿菌的抗腫瘤作用機(jī)制主要可以從四個(gè)方面進(jìn)行闡述,即抑制腸道內(nèi)致癌物質(zhì)的生成、激活機(jī)體的體液免疫、激活機(jī)體的細(xì)胞免疫和促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡。其中,乳酸桿菌抑制腸道內(nèi)致癌物質(zhì)的生成,直接避免了致癌物生成后對(duì)機(jī)體產(chǎn)生有害影響;而乳酸桿菌激活機(jī)體的體液免疫，在抗腫瘤過(guò)程當(dāng)中可起到輔助的作用;乳酸桿菌能夠激活機(jī)體的細(xì)胞免疫系統(tǒng)在其抗腫瘤過(guò)程中是非常重要的,細(xì)胞免疫應(yīng)答中的一系列反應(yīng)可以對(duì)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生抑制或者直接殺傷的作用;乳酸桿菌可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡,這也是乳酸桿菌抗腫瘤作用中很值得關(guān)注的一方面。

2.1 抑制腸道內(nèi)致癌物質(zhì)的生成

乳酸桿菌是消化系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)菌群,與消化道粘膜上皮細(xì)胞互相作用后,可共建生理屏障,起占位性保護(hù)的作用,能夠競(jìng)爭(zhēng)性的抑制病原微生物對(duì)腸道上皮細(xì)胞的侵襲和定植[2]。乳酸桿菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物(如乳酸、H2O2和細(xì)菌素等)對(duì)病原微生物起到拮抗作用,可有效抑制病原微生物的入侵,減少病原微生物產(chǎn)生的致癌酶,顯著降低病原微生物的活性,從而抑制了前致癌物質(zhì)向致癌物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,維持腸道中的微生態(tài)平衡[2]。除此之外,有資料報(bào)道,乳酸桿菌能結(jié)合致癌物質(zhì),然后隨糞便一起排出,減少致癌物質(zhì)在體內(nèi)的活化以及滯留[28]。

2.2 激活機(jī)體的體液免疫

體液免疫在抗腫瘤免疫機(jī)制中并不是重要的因素,但是在某些抗腫瘤免疫應(yīng)答過(guò)程中起著輔助、協(xié)同的作用。腫瘤患者血清中能夠檢測(cè)到對(duì)腫瘤進(jìn)行免疫應(yīng)答的抗體,這說(shuō)明體液免疫在抗腫瘤免疫應(yīng)答過(guò)程中起著一定的作用,例如介導(dǎo)ADCC等作用。Yasutake等[29]在1985年就發(fā)現(xiàn),在小鼠腹腔接種干酪乳酸桿菌YIT9018(LactobacilluscaseiYIT9018)和纖維肉瘤細(xì)胞的混合物后,第5 d檢測(cè)到血清補(bǔ)體依賴(lài)性腫瘤細(xì)胞毒性抗體的產(chǎn)生,并且,使用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)在腹腔的接種位置檢測(cè)到了針對(duì)腫瘤細(xì)胞的結(jié)合性抗體,而在只接種纖維肉瘤細(xì)胞的對(duì)照組中未發(fā)現(xiàn)這些抗體。另有研究表明,干酪乳桿菌可以通過(guò)增加IgA分泌細(xì)胞的數(shù)量和提高腸液中IgA的水平來(lái)保護(hù)宿主免于傷寒沙門(mén)氏菌的侵染[30]。

2.3 激活機(jī)體的細(xì)胞免疫

2.3.1 激活巨噬細(xì)胞 在抗腫瘤免疫過(guò)程中,巨噬細(xì)胞不僅作為抗原提呈細(xì)胞,而且對(duì)腫瘤細(xì)胞具有殺傷作用,是機(jī)體非特異性免疫系統(tǒng)中重要的免疫細(xì)胞之一。有資料顯示,乳酸桿菌能夠激活巨噬細(xì)胞,并增加其表面受體含量,從而增強(qiáng)其吞噬的功能,也可以使巨噬細(xì)胞的非特異性酯酶(non-specific esterase,NSE)和酸性磷酸酶(acid phosphatase,ACP)的含量及活性增加,增強(qiáng)其細(xì)胞毒性作用;乳酸桿菌還能夠促使巨噬細(xì)胞產(chǎn)生一些效應(yīng)因子(NO、TNF-α、IL-12和IFN-γ等)來(lái)殺傷腫瘤細(xì)胞。王紅艷等[31]用嗜酸乳桿菌活菌、滅活菌與人巨噬細(xì)胞以10∶1、1∶1混合作用24 h后,巨噬細(xì)胞的吞噬活性明顯增強(qiáng),經(jīng)體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),兩者互相作用后顯著增強(qiáng)了巨噬細(xì)胞對(duì)人宮頸癌HeLa細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用。有文獻(xiàn)報(bào)道,將從健康女性生殖道分離的三株乳酸桿菌,以1010CFU/只的劑量注射到宮頸癌U14移植瘤模型小鼠腹腔內(nèi),連續(xù)注射10 d,檢測(cè)結(jié)果表明,小鼠巨噬細(xì)胞的吞噬指數(shù)與吞噬率都有顯著提高,巨噬細(xì)胞的平均吞噬指數(shù)和吞噬率可以分別達(dá)到5.37%、78.59%;并且經(jīng)三株乳酸桿菌作用過(guò)的三組巨噬細(xì)胞,產(chǎn)生的NO、TNF的量也明顯增加,對(duì)小鼠的U14移植瘤均產(chǎn)生較強(qiáng)的抑制作用,抑制率都大于35%[32]。

此外,乳酸桿菌的細(xì)胞壁肽聚糖(whole peptidoglycan,WPG)也能夠激活巨噬細(xì)胞的活性,提高巨噬細(xì)胞的吞噬率及吞噬指數(shù),還能夠提高巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的IL-12和TNF-α等效應(yīng)因子的水平,從而增強(qiáng)對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷活性。

2.3.2 增強(qiáng)NK細(xì)胞的殺傷活性 自然殺傷(nature killer,NK)細(xì)胞屬于淋巴譜系,也稱(chēng)為“大顆粒淋巴細(xì)胞”(large granular lymphocyte,LGL),主要分布在外周血中,占外周血淋巴細(xì)胞的5%～10%左右,在細(xì)胞免疫中,NK細(xì)胞屬于非特異性成分,不需要活化就能夠直接殺傷腫瘤細(xì)胞,并且無(wú)MHC限制性和腫瘤特異性。Takagi等[33]給C3H/HeN小鼠注射3-甲基膽蒽誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生,從注射那天開(kāi)始,在小鼠飲食中添加干酪乳桿菌Shirota(0.05%,w/w),第5周后發(fā)現(xiàn),小鼠NK細(xì)胞的數(shù)量明顯增加,其對(duì)腫瘤細(xì)胞的毒性作用明顯增強(qiáng),從而延緩了腫瘤的發(fā)生,并且降低了腫瘤的發(fā)生率。Soltan等[34]在腫瘤移植前2周的每一天,給小鼠喂食0.5 mL含有2.7×108CFU/mL干酪乳桿菌的PBS溶液,并在腫瘤移植后3周內(nèi),每隔3 d和原來(lái)一樣喂食一次,結(jié)果顯示,喂食干酪乳桿菌能顯著增加小鼠脾細(xì)胞培養(yǎng)物中IL-12和IFN-γ的產(chǎn)生,增強(qiáng)其N(xiāo)K細(xì)胞的殺傷活性,和對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組小鼠存活時(shí)間明顯延長(zhǎng)且腫瘤的生長(zhǎng)速率顯著降低。Kato等[35]將干酪乳桿菌YIT9018(250 μg)靜脈注射到含Meth A纖維瘤的小鼠中,檢測(cè)結(jié)果顯示,小鼠注射干酪乳桿菌YIT9018后,其N(xiāo)K細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷活性增強(qiáng)了兩倍。

2.3.3 增強(qiáng)T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答反應(yīng) 在抑制腫瘤細(xì)胞的形成和生長(zhǎng)過(guò)程中,T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答反應(yīng)起著極其重要的作用。其中細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL,CD8+)需要在雙重信號(hào)作用下充分活化和克隆增殖,即經(jīng)內(nèi)源途徑加工后的腫瘤抗原肽和MHC-Ⅰ類(lèi)分子結(jié)合,在細(xì)胞表面表達(dá)并經(jīng)呈遞,與CD8+表面的TCR-CD3的復(fù)合物相結(jié)合,還要在輔助T細(xì)胞(Th,CD4+)產(chǎn)生的細(xì)胞因子的幫助下,能夠活化形成CD8+CTL,CD8+CTL通過(guò)穿孔素、顆粒酶系統(tǒng)和Fas/FasL介導(dǎo)直接殺傷腫瘤細(xì)胞。而且,帶有MHC-Ⅱ類(lèi)分子的腫瘤細(xì)胞抗原將Th活化形成CD4+Th后,CD4+Th產(chǎn)生的細(xì)胞因子能夠使腫瘤細(xì)胞MHC-Ⅰ更多地表達(dá),提高了對(duì)CD8+CTL的敏感性[36]。有學(xué)者分別用干酪乳桿菌和長(zhǎng)雙歧桿菌的細(xì)胞質(zhì)部分喂食Balb/c小鼠,在第14 d時(shí)將F9畸胎瘤細(xì)胞接種到小鼠體內(nèi),連續(xù)喂食4周后,用流式細(xì)胞儀檢測(cè)發(fā)現(xiàn),小鼠的總T細(xì)胞、NK細(xì)胞、CD4+細(xì)胞和CD8+細(xì)胞的數(shù)量明顯增加,而且發(fā)現(xiàn)干酪乳桿菌和長(zhǎng)雙歧桿菌的細(xì)胞質(zhì)部分對(duì)其腫瘤有抑制作用,還可延長(zhǎng)小鼠的生存期[37]。阿木爾吉日嘎拉[38]將干酪乳桿菌zhang(Lactobacilluscaseizhang)制成活菌數(shù)為2.0×1010～3.0×1010CFU/mL的乳的懸浮液(菌液),用嗜酸乳桿菌MG2-1(LactobacillusacidophilusMG2-1)制成活菌數(shù)為2.0×108～3.0×108CFU/mL的發(fā)酵乳,然后按不同的劑量灌服小鼠,在第10、20、30 d時(shí),用流式細(xì)胞儀測(cè)定后發(fā)現(xiàn),給小鼠灌服上述菌液和發(fā)酵乳均明顯提高了小鼠的外周血中CD4+細(xì)胞與CD8+細(xì)胞的含量,優(yōu)化了CD4+細(xì)胞/CD8+細(xì)胞的比值,增強(qiáng)了小鼠的細(xì)胞免疫功能。

2.3.4 增加細(xì)胞因子的分泌 細(xì)胞因子是在細(xì)胞間發(fā)送信號(hào)、誘導(dǎo)生長(zhǎng)、趨化、活化、增強(qiáng)細(xì)胞毒性和調(diào)節(jié)免疫的小分子物質(zhì),可直接殺傷腫瘤細(xì)胞,也可調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞以及B細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷活性。大量的研究表明,乳酸桿菌能夠刺激巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞以及B細(xì)胞,增加對(duì)TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-6、IL-12和NO等細(xì)胞因子的分泌,從而增強(qiáng)機(jī)體的抗腫瘤能力。Yazdi等[39]在給BALB/c小鼠注射乳腺癌4T1細(xì)胞的前兩周,每只小鼠每日灌服2.5×108CFU/mL的富含硒納米顆粒的植物乳桿菌懸浮液0.5 mL,結(jié)果顯示,小鼠的脾細(xì)胞培養(yǎng)物中的IL-2、IL-12、IFN-γ和TNF-α含量明顯增加,NK細(xì)胞活性增強(qiáng),小鼠的腫瘤體積減少且存活率顯著增加,其抗腫瘤效果明顯增強(qiáng)。Matsuzaki[40]將干酪乳桿菌從胸腔注射入腫瘤小鼠體內(nèi),研究發(fā)現(xiàn),小鼠胸腔中的IFN-γ和TNF-α含量顯著增加,從而抑制胸腔中腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng),并明顯延長(zhǎng)小鼠的生存時(shí)間。Shi等[41]連續(xù)3 d給BALB/c小鼠體內(nèi)注射乳酸桿菌的細(xì)胞壁肽聚糖,研究其對(duì)結(jié)腸腫瘤組織的抑制作用,檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),小鼠體內(nèi)IL12和IFN-γ含量增加,巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞、T細(xì)胞和B細(xì)胞的活性顯著增強(qiáng),從而對(duì)腫瘤起到明顯的抑制作用。Hu等[42]給BALB/c小鼠預(yù)先連續(xù)14 d灌服植物乳桿菌后,再給小鼠接種結(jié)腸腺癌CT26細(xì)胞構(gòu)建腫瘤模型,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,給該腫瘤模型小鼠預(yù)先灌服植物乳桿菌能明顯增加IFN-γ的分泌,增加了CD8+和NK細(xì)胞向腫瘤組織中浸潤(rùn)的效應(yīng)功能,從而明顯抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng),延長(zhǎng)小鼠的生存時(shí)間。

2.4 促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡

細(xì)胞凋亡是細(xì)胞在各種死亡信號(hào)刺激后發(fā)生的主動(dòng)有序的死亡過(guò)程,腫瘤治療最理想的方法之一是誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,大量實(shí)驗(yàn)證明,乳酸桿菌可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡。Soltan等[43]用乳酸桿菌的上清液和乳酸桿菌的提取物分別處理結(jié)腸癌Caco-2細(xì)胞后發(fā)現(xiàn),二者均可以明顯抑制Caco-2細(xì)胞增殖和促進(jìn)Caco-2細(xì)胞凋亡,并且二者還能夠抑制Caco-2細(xì)胞的遷移。李秀真等[44]在研究乳酸桿菌對(duì)小鼠宮頸癌U14細(xì)胞凋亡的作用中,采用TUNEL法來(lái)檢測(cè)U14細(xì)胞的凋亡指數(shù),結(jié)果表明,乳酸桿菌組的U14細(xì)胞凋亡指數(shù)達(dá)到11.25%±4.06%,和對(duì)照組差異性顯著。Hwang等[45]將0.5 mg/mL的干酪乳桿菌和胃癌KATO3細(xì)胞一起孵育48 h后,檢測(cè)結(jié)果顯示,KATO3細(xì)胞的生長(zhǎng)得到顯著抑制,抑制率達(dá)到50%,并誘導(dǎo)大部分KATO3細(xì)胞凋亡;在共同孵育72 h后,11.55%的KATO3細(xì)胞處于凋亡早期,85.62%的KATO3細(xì)胞處于凋亡晚期。此外,研究證實(shí),很多乳酸桿菌的細(xì)胞壁可以刺激巨噬細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞產(chǎn)生NO,NO能使核酸亞硝基化,導(dǎo)致DNA斷裂,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡[46]。

3 展望

綜上所述,乳酸桿菌是一種天然的抗腫瘤物質(zhì),這為人們治療腫瘤提供了一條新思路,目前,乳酸桿菌的抗腫瘤作用,已成為國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家和學(xué)者研究的熱點(diǎn)。就當(dāng)下研究現(xiàn)狀來(lái)看,乳酸桿菌抗腫瘤的研究正處于由表象的觀察向機(jī)制的深入研究轉(zhuǎn)變,進(jìn)一步確定乳酸桿菌與相關(guān)癌癥的免疫途徑。關(guān)于乳酸桿菌對(duì)腫瘤的發(fā)生和生長(zhǎng)的影響,以及乳酸桿菌刺激抗腫瘤分子信號(hào)產(chǎn)生、激活免疫細(xì)胞活性、增加細(xì)胞因子分泌和誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的具體信號(hào)通路等機(jī)制,現(xiàn)在還未徹底研究清楚。因此,進(jìn)一步從分子水平和基因水平深入研究乳酸桿菌及其代謝產(chǎn)物的抗腫瘤作用,對(duì)乳酸桿菌和重組基因工程乳酸桿菌預(yù)防、治療腫瘤有指導(dǎo)性意義,為新型抗腫瘤藥物的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù),可加快生物技術(shù)防治腫瘤的發(fā)展。