Gastroenterology：一种新型益生菌——嗜热链球菌可以抑制结直肠肿瘤发生

大肠癌（CRC）是全球第三大常见癌症，也是第四大癌症相关死亡的主要原因。非甾体类抗炎药（NSAIDs）和环氧合酶2（COX-2）抑制剂已显示出减少高风险患者CRC或癌前病变的发生。但是，与长期使用这些药物会导致心血管事件的风险增加。CRC与肠道菌群改变的关系已有研究进行证实，例如核梭菌，气孔链球菌，链球菌可能对CRC的发生有促进作用，也有报道说益生菌在在减轻肠道炎症，修复肠道方面的保护作用。研究人员通过对526个多队列粪便样本进行散弹枪宏基因组测序后，确定嗜热链球菌在大肠癌（CRC）患者中已耗尽。在这里，研究人员旨在调查这种细菌是否可以作为预防CRC发生的有益菌株。

研究人员在结肠上皮细胞和两种鼠肠道肿瘤细胞中评估嗜热链球菌的抗肿瘤作用。通过质谱法鉴定嗜热链球菌产生的肿瘤抑制蛋白，然后进行β-半乳糖苷酶活性测定。通过同源重组构建嗜热链球菌的突变株。通过shot弹枪宏基因组测序评估嗜热链球菌对肠道菌群组成的影响。

研究结果显示嗜热链球菌的经口管饲可显着减少小鼠的肿瘤形成。与嗜热链球菌或其条件培养基的共孵育降低了培养的CRC细胞的增殖。通过质谱筛选和β-半乳糖苷酶活性测定，β-半乳糖苷酶被鉴定为嗜热链球菌产生的关键蛋白。嗜热链球菌分泌的β-半乳糖苷酶抑制细胞增殖，降低菌落形成，诱导细胞周期停滞，并促进培养的CRC细胞凋亡，并延缓CRC异种移植的生长。嗜热菌突变体没有功能的β-半乳糖苷酶失去了其肿瘤抑制作用。而且，嗜热链球菌通过β-半乳糖苷酶增加了已知益生菌的肠道丰度，包括双歧杆菌和乳杆菌。β-半乳糖苷酶依赖性半乳糖的产生干扰能量稳态以激活氧化磷酸化并下调Hippo途径激酶，这部分介导了嗜热链球菌的抗癌作用。

本项研究证实嗜热链球菌是一种预防小鼠CRC的新菌株。嗜热链球菌的肿瘤抑制作用可能是通过β-半乳糖苷酶的分泌来介导的。