生孢梭菌,英国和荷兰科学家在土壤中发现的这种奇特细菌,能够成为具有发展前景的癌症治疗手段,用于向肿瘤输送治疗药物,它们的孢子能够在无氧肿瘤内生长。
一、菌株简介
生孢梭菌(Clostridium sporogenes)又译产孢梭菌,能够产生孢子,革兰氏染色阳性,以周生鞭毛运动,严格厌氧的梭菌。细胞大小(0.3~0.4)μm×(1.4~6.6)μm。芽孢卵圆形、次端生。在固体培养基上菌落直径2~6mm,中部突起,白色至淡黄色,边缘假根状,半透明,表面无光泽。能分解蛋白质和糖类。发酵葡萄糖和麦芽糖,产丁酸和少量乙酸等。存在于土壤、伤口和肠道内。
二、菌株分布
生孢梭菌属于亚硫酸盐还原梭状芽胞杆菌(SRC),为一群厌氧、过氧化氢酶阴性、能将亚硫酸盐还原为硫化物的革兰氏阳性梭状芽孢杆菌,其孢子广泛分布于自然界,通常存在于人和动物的粪便、废水和土壤中,代表性菌种除了生孢梭菌外,还包括致黑梭状芽胞杆菌、产气荚膜梭菌、艰难梭菌等。
三、主要应用
生孢梭菌是一种靶向性好、安全性高、具有自限性的实体瘤靶向载体。生孢梭菌孢子对物理和化学因子抵抗力较强,因此在水体微生物检测中常被作为受动物排泄物污染和过程控制指标。生孢梭菌最初被作为致病性梭状芽孢杆菌污染的指标菌提出来,目的是判断食品,尤其是罐头食品和婴幼儿配方食品是否被不同来源的梭状芽孢杆菌(如粪便来源的产气荚膜梭菌和土壤来源的肉毒梭菌)污染。
四、治疗作用
科学家一直在研究梭菌带菌媒介的可能性,用于向肿瘤输送癌症治疗药物。借助于基因工程技术,诺丁汉大学和马斯特里赫特大学的科学家将一种“改良版”酶植入生孢梭菌。动物实验中,他们将一种药物注入动物血管,只能被这种酶激活。激活后,药物只摧毁附近的肿瘤细胞,而不破坏健康细胞。
专家们指出,科学家需要经过一段时间的研究,才能完全了解这种细菌的潜在功效。生孢梭菌的孢子只能在实体肿瘤中生长,例如乳房、大脑和前列腺肿瘤,而无法在其他有氧组织内生长。
五、治疗原理
据研究领导人奈杰尔·米恩顿教授介绍,梭菌是一种古老的细菌,在地球大气层出现大量氧气之前,它们就已经在地球上不断进化,能够在低氧情况下繁衍生息。注入癌症患者体内之后,梭菌的孢子只能在无氧环境下生长,例如实体肿瘤中部。这是一种百分百的自然现象,无需进行任何改进,是一种非常奇妙的特征。我们可以利用这种特性杀死癌细胞,同时让健康组织毫发无损。
六、实验研究
英荷研究小组与其他研究人员合作,开展临床测试,将于2013年进行。英国癌症研究院高级科学信息官内尔·巴里介绍,寻找癌症靶向治疗手段,在杀死癌细胞的同时不伤害健康细胞是全世界研究人员的首要目标。然而,做到这一点并非易事,各种癌症之间存在差异,进一步提高了难度。这是一种特殊的治疗方式,从未在患者身上进行测试。研究人员仍需一段时间才能确定这种方式能否真正让癌症患者受益。
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