土壤細(xì)菌分泌的天然產(chǎn)物或能成為抵御抗黑色素瘤的強(qiáng)大“武器”

近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志the Journal of Biological Chemistry上的研究報(bào)告中，來(lái)自俄勒岡州立大學(xué)的研究人員通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，一種土壤中的細(xì)菌或能產(chǎn)生誘導(dǎo)黑色素瘤細(xì)胞死亡。研究者表示，由波卓鏈霉菌(Streptomyces bottropensis)所產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物（天然產(chǎn)物）及其特性非常重要，因?yàn)槠淠苡行б种坪谏亓龅纳L(zhǎng)。

在美國(guó)每年有超過(guò)8萬(wàn)名新發(fā)黑色素瘤患者，而且有大約9000名患者會(huì)死亡，相比女性而言，男性更容易患黑色素瘤，而且黑色素瘤的發(fā)病率因種族而異，白種人患病率最高。研究者Sandra Loesgen教授表示，這種名為mensacarcin的天然產(chǎn)物能夠進(jìn)入黑色素瘤細(xì)胞的線粒體中發(fā)揮作用，而線粒體是維持黑色素瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的能量來(lái)源。

線粒體對(duì)于細(xì)胞死亡信號(hào)非常重要，因此研究者就希望開(kāi)發(fā)出一種新型的靶向療法，因?yàn)榘┘?xì)胞的線粒體在結(jié)構(gòu)和功能上與非癌變細(xì)胞的線粒體并不相同。Loesgen說(shuō)道，mensacarcin具有強(qiáng)大的抗癌潛力，其能夠選擇性地靶向殺滅黑色素瘤細(xì)胞，在美國(guó)癌癥研究所的細(xì)胞系檢測(cè)盤(pán)中這種化合物能夠?qū)λ袡z測(cè)的癌細(xì)胞系表現(xiàn)出強(qiáng)大的抗增殖效應(yīng)，在抑制癌細(xì)胞增殖的同時(shí)還能使得一部分細(xì)胞進(jìn)入死亡狀態(tài)，比如黑色素瘤細(xì)胞等。

為了在亞細(xì)胞水平下觀察mensacarcin如何對(duì)黑色素瘤細(xì)胞發(fā)揮作用，研究者合成出了一種熒光mensacarcin探針，這種探針能在療法開(kāi)始的20分鐘內(nèi)聚集到線粒體中，這種定位能同mensacarcin在黑色素瘤細(xì)胞不尋常的代謝效應(yīng)一起為mensacarcin靶向作用癌細(xì)胞的線粒體提供相應(yīng)證據(jù)。活細(xì)胞生物能量高通量分析結(jié)果表明，mensacarcin能夠干擾癌細(xì)胞的能量產(chǎn)生以及線粒體功能，這種化合物的作用方式或許就表明其能作為檢測(cè)能量代謝的一種有效探針，隨后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，mensacarcin能快速改變線粒體的信號(hào)通路，從而導(dǎo)致線粒體功能異常；這種異常作用能夠激活細(xì)胞凋亡通路。

研究者Loesgen說(shuō)道，流式細(xì)胞術(shù)能鑒別出大量發(fā)生凋亡的黑色素瘤細(xì)胞，而單細(xì)胞電泳技術(shù)結(jié)果表明，mensacarcin能夠引發(fā)細(xì)胞遺傳不穩(wěn)定性的發(fā)生，這就是早期細(xì)胞凋亡的開(kāi)始，而mensacarcin的獨(dú)特作用方式也表明，其或許有望幫助研究人員開(kāi)發(fā)新型的抗癌藥物。Mensacarcin是一種高度氧化和手性化的復(fù)合物分子，其可以通過(guò)天然宿主大量獲取，天然產(chǎn)物的發(fā)現(xiàn)對(duì)于開(kāi)發(fā)新型藥物至關(guān)重要，研究者Loesgen在1981至2014年間對(duì)新藥進(jìn)行的一系列分析獲得了美國(guó)FDA的批準(zhǔn)，其中大約一半小分子藥物制劑都來(lái)源于天然產(chǎn)物或其衍生物。