结肠癌研究重大突破！科学家揭开肠道细菌损害肠壁、刺激肿瘤的新机制

一个研究团队日前揭示了与结肠癌风险相关的常见肠道细菌毒素的“秘密”。据俄罗斯RT报道，研究发现，常见肠道细菌脆杆菌通过分泌一种毒素来刺激结肠肿瘤，从而损害肠道内壁。

科学家们自2009年以来就已经知道这种细菌与结直肠癌风险增加有关，但其具体的作用机制此前一直不清楚。在这项新研究中，由约翰斯·霍普金斯大学金梅尔癌症中心、彭博金梅尔免疫疗法研究所和约翰斯·霍普金斯大学医学院的科学家领导的研究团队解决了这一谜团。他们发现，细菌毒素BFT无法直接造成损伤，而是首先需要结合细胞中一种名为克劳丁-4（Claudin-4）的特定受体。这种结合是毒素影响结肠细胞的主要步骤。

约翰斯·霍普金斯大学癌症免疫治疗教授、该研究的主要作者辛西娅·西尔斯博士表示，识别这一受体多年来一直是一项挑战。她补充说，了解细菌毒素的工作原理可能为发现和治疗相关疾病（包括肠道感染、结直肠癌及部分严重感染）开启新方法的发展大门。

这一发现促成了一种抑制性化合物的开发。在动物实验中，该化合物成功防止了毒素的作用，暗示未来它可以作为预防结肠免受损伤的手段。数据表明，约20%的健康人群中发现了脆弱杆菌，但在某些情况下，它能够引起慢性肠道感染并刺激肿瘤生长。西尔斯团队的研究此前已表明，BFT通过破坏负责保护结肠细胞的E-cadherin蛋白引发慢性炎症，尽管当时该毒素的结合方式尚不清楚。

研究的转折点在于使用CRISPR基因编辑技术。约翰斯·霍普金斯大学的研究员麦克斯韦·怀特将结肠细胞中的不同基因失活，以找出负责毒素结合的基因。结果确认了克劳丁-4蛋白是该毒素结合的主要元素。当该蛋白被灭活后，毒素失去了附着在细胞上的能力，凸显了其在此过程中的关键作用。

为验证结果，科学家们与美国和西班牙的实验室合作，生物物理分析证明毒素与蛋白质形成1：1的直接关联，明确证明了两者之间存在实际相互作用。团队还在小鼠身上进行了使用“棘手”版本克劳丁-4蛋白的实验，成功吸引毒素并阻止其攻击结肠细胞，为肠道组织提供了明确保护。

科学家们目前正在开发更有效的方法将这一发现应用于潜在治疗，比如能够使毒素在体内失活的小分子。然而，部分情况仍未完全确定，毒素-蛋白质相互作用的确切结构尚未确定，现代人工智能技术也未能完全解决这一问题。该研究结果已发表在《自然》杂志上。

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