近年来,随着微生物组学研究的深入,益生菌在维持宿主健康及疾病干预中的作用日益受到关注。
近年来,随着微生物组学研究的深入,益生菌在维持宿主健康及疾病干预中的作用日益受到关注。乳酸杆菌作为益生菌的重要类群,不仅在调节肠道菌群平衡方面具有明确作用,其在肿瘤预防与辅助治疗中的潜力也逐渐成为研究热点。本文基于2021至2025年间最新研究进展,系统阐述乳酸杆菌在多种肿瘤模型中的抗肿瘤效应、潜在作用机制及其临床应用面临的挑战。
一、乳酸杆菌的抗肿瘤作用机制
乳酸杆菌通过多途径发挥抗肿瘤作用,主要包括:
直接抗肿瘤效应:某些菌株及其代谢产物可诱导肿瘤细胞凋亡、抑制细胞增殖与迁移。
免疫调节作用:通过激活固有免疫与适应性免疫,增强抗肿瘤免疫应答,如促进CD8⁺T细胞浸润。
微生物组重塑:调节肠道菌群结构,增加短链脂肪酸等有益代谢物生成,改善肠道屏障功能与系统性免疫状态。
抑制致癌通路:干预Wnt/β-Catenin、NF-κB、PI3K/Akt等信号通路,抑制肿瘤发生发展。
拮抗病原体:如抑制幽门螺杆菌定植及其相关致癌过程。
二、乳酸杆菌在不同肿瘤类型中的研究进展
1.结直肠癌
研究最为集中的领域。多种乳酸杆菌(如L.acidophilus、L.casei、L.plantarum)及其无细胞上清液在体外可抑制HT-29、Caco-2等结直肠癌细胞系活力并诱导凋亡。在AOM/DSS或二甲基肼诱导的小鼠模型中,口服补充乳酸杆菌(10⁷–10¹¹CFU,持续6–12周)可减少肿瘤数量与体积,其机制与调节菌群、增加丁酸盐等短链脂肪酸、增强CD8⁺T细胞浸润相关。
2.宫颈癌
宫颈阴道菌群失衡与宫颈癌进展相关。补充L.casei、L.plantarum、L.crispatus等菌株可抑制HeLa、SiHa等宫颈癌细胞增殖并诱导凋亡。值得注意的是,L.plantarum对HPV阳性宫颈癌细胞具有选择性抑制效应,提示其在病毒相关肿瘤防治中具有应用潜力。
3.胃癌
乳酸杆菌可通过拮抗幽门螺杆菌感染发挥保护作用。L.rhamnosus、L.gasseri等菌株可抑制幽门螺杆菌诱导的AGS细胞“蜂鸟表型”,减弱CagA蛋白磷酸化,并通过抗炎与免疫调节机制抑制胃癌发生。
4.其他肿瘤
乳腺癌:L.acidophilus无细胞上清液在MCF-7异种移植模型中显示抑瘤作用。
皮肤癌:L.kefiranofaciens、L.reuteri可增强抗PD-1/PD-L1疗法在黑色素瘤模型中的疗效。
口腔癌:L.plantarum可抑制口腔鳞状细胞癌细胞存活与迁移。
三、临床应用挑战与未来方向
尽管乳酸杆菌在肿瘤防治中展现出潜力,但其临床应用仍面临以下挑战:
菌株与肿瘤类型特异性:不同菌株对不同肿瘤的作用存在差异,需开展菌株特异性研究。
制剂与递送技术:如何确保活菌在胃肠道中存活并靶向释放至作用部位是技术难点,采用合生元或pH响应包衣等策略可能提高递送效率。
研究不平衡性:当前研究多集中于结直肠癌,对其他肿瘤类型的探索尚不充分。
模型局限性:动物模型与人体在微生物组构成及免疫应答上存在差异,限制结果外推。
监管与标准化:各国益生菌监管标准不一,缺乏统一的疗效与安全性评价体系。
未来研究方向应包括:
开展大规模、多中心随机对照临床试验,验证特定菌株在肿瘤预防、辅助治疗及改善患者生活质量中的确切疗效。
发展个性化益生菌疗法,依据宿主微生物组特征进行菌株选择。
利用3D共培养、类器官及人源化小鼠模型等先进平台,更真实模拟宿主-微生物相互作用。
加强后生元(代谢产物、无细胞上清液)与活菌制剂的比较研究,明确各自适用场景。
四、结语
乳酸杆菌益生菌通过直接抗肿瘤、免疫调节及微生物组重塑等多重机制,在肿瘤防治中展现出多功能的生物工具潜力。然而,其从基础研究向临床转化仍依赖于作用机制的深入解析、制剂技术的创新及严谨临床证据的积累。未来,整合微生物组学信息的肿瘤预防与治疗策略,有望为患者提供新的辅助治疗选择。
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