厌氧消化链球菌的生物学特征及与结直肠癌关系的研究！

 

厌氧消化链球菌（Peptostreptococcus anaerobius）是一种革兰氏阳性厌氧球菌，广泛存在于人体口腔、上呼吸道、肠道及女性生殖道中，属条件致病菌。近年研究发现其与结直肠癌（CRC）的发生发展密切相关，成为微生物与肿瘤互作研究的热点之一。以下是基于现有研究的系统性总结：

 

一、基础生物学特征

 

1、形态与培养特性

 

菌体呈圆形或卵圆形，直径0.5–1 μm，常成对或短链状排列，无鞭毛及芽孢。

 

专性厌氧，在37血琼脂平板上培养48–72小时后形成灰白色、光滑凸起、直径0.5–1.2 mm的菌落，具特殊"糖果气味"。

 

营养要求较高，吐温80可促进其生长，但传代后易失去典型特征（如黑色菌落变浅）。

 

2、生化特性

 

发酵代谢为主，分解蛋白胨及氨基酸产生乙酸、异丁酸、丁酸等短链脂肪酸。

 

触酶、尿素酶、硝酸盐还原试验均阴性，对多聚茴香磺酸钠（SPS）敏感。

 

3、保存与复苏

 

冻干粉可于4–10保存2–25年；复苏需厌氧环境，接种后24–48小时可见生长。

 

二、作为条件致病菌的致病性

 

1、感染类型：常引起混合感染，如菌血症、软组织脓肿、前列腺炎、口腔感染及术后坏疽。

 

2、致病机制：

 

分泌内毒素及溶细胞素，诱发组织炎症反应。

 

通过表面黏附素与宿主细胞整合素α2/β1结合，激活致癌信号通路。

 

三、在结直肠癌（CRC）中的核心作用机制

 

机制1：直接激活致癌信号通路

 

PCWBR2-整合素α2/β1-PI3K/Akt轴

 

厌氧消化链球菌表面蛋白PCWBR2与CRC细胞过表达的整合素α2/β1结合，激活PI3K-Akt-FAK信号级联，促进细胞增殖及NF-κB介导的炎症反应。

 

干预策略：抗体阻断整合素α2/β1或使用RGDS肽可抑制细菌黏附及致癌效应。

 

机制2：代谢物抑制肿瘤铁死亡

 

色氨酸代谢物IDA激活抗铁死亡通路

 

该菌分解色氨酸产生吲哚-3-丙烯酸（IDA），作为芳香烃受体（AHR）配体，激活AHR-ALDH1A3-FSP1/CoQ10轴，抑制脂质过氧化物累积，抵抗铁死亡。

 

实验证据：敲除AHR、FSP1或ALDH1A3可阻断IDA的促癌作用；临床CRC患者粪便中该菌及IDA均显著富集。

 

机制3：重塑肿瘤免疫微环境

 

招募并激活免疫抑制细胞

 

通过NF-κB上调趋化因子CXCL1，吸引髓源性抑制细胞（MDSC）浸润肿瘤。

 

分泌蛋白LytC_22激活MDSC表面受体Slamf4，增强其免疫抑制功能，减少CD4/CD8 T细胞浸润。

 

导致免疫治疗耐药：

 

该菌存在时，抗PD-1疗法失效；耗竭MDSC或靶向Slamf4可恢复疗效。

 

四、诊断与防治策略

 

1、诊断难点

 

需专性厌氧培养，血标本至少培养5天；常规生化反应不活跃，建议结合分子检测。

 

2、干预靶点与进展

 

靶向致癌通路：整合素α2/β1抑制剂、AHR拮抗剂。

 

疫苗开发：大学团队基于PCWBR2蛋白设计多表位疫苗，含CTL、Th及B细胞表位，计算机模拟显示良好抗原性。

 

免疫治疗增敏：联合抗Ly6G抗体（耗竭MDSC）或抗Slamf4疗法。

 

五、研究展望

 

机制深化：IDA与AHR结合的构效关系、PCWBR2的晶体结构解析。

 

临床转化：

 

开发快速检测CRC患者菌群中厌氧消化链球菌的试剂盒；

 

探索益生菌/抗生素调控该菌的可行性。

 

疫苗优化：推进多表位疫苗的动物实验及免疫原性验证。

 

表：厌氧消化链球菌的主要生物学特性及致癌机制总结

 

类别            特征

 

形态特征        革兰阳性球菌，直径0.5-1 μm，成对或短链排列，无芽孢

 

培养条件        专性厌氧，37，血琼脂上形成灰白色菌落，具糖果气味

 

致癌关键因子    表面蛋白PCWBR2、代谢物IDA（吲哚-3-丙烯酸）

 

核心信号通路    PCWBR2-整合素α2/β1-PI3K/Akt；

 

免疫微环境调控  招募MDSC、抑制T细胞功能，导致PD-1耐药

 

干预策略        整合素抑制剂、AHR拮抗剂、靶向MDSC、多表位疫苗

 

当前研究已从微生物-宿主互作层面揭示该菌促癌的分子网络，未来需推动靶向疗法进入临床验证，为CRC的精准防治提供新路径。

 

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