微生物组——人体肠道中的大量细菌。据估计，每个人的消化道携带大约 100 万亿个细菌细胞，属于数千个物种。它被认为与慢性炎症性肠病的发展有关，引发糖尿病，导致肥胖，甚至多发性硬化症和帕金森病等神经系统疾病也可能有其原因，更不用说抑郁症和自闭症了。

20 年来，微生物组一直是研究的重点，因为一项新技术使快速准确地分析这些细菌成为可能：高通量测序。从那时起，越来越多的发现表明微生物组（有时称为第二个人类基因组）不仅对消化具有核心重要性，而且至少会影响（如果无法控制）大量身体机能。

微生物组影响免疫系统

维尔茨堡大学和马尔堡大学的科学家现在通过实验首次成功证明细菌代谢物可以增加细胞毒活性某些免疫细胞，这对肿瘤治疗的效率有积极的影响。理想情况下，微生物组中细菌种类的组成可用于控制其对治疗成功的影响。

研究团队将结果发表在《自然通讯》杂志上。

脂肪酸增加杀伤细胞的活性

“我们能够证明短链脂肪酸丁酸，尤其是戊酸，可以增加CD8 T细胞的细胞毒活性，”Maik Luu 描述了现在已发表研究的核心结果。 CD8 T 细胞有时被称为杀伤细胞。作为免疫系统的一部分，它们的任务是杀死对生物体有害的细胞。

反过来，短链脂肪酸属于肠道微生物群中最重要的代谢物类别。一方面，它们可以通过诱导能量代谢的中枢调节剂来促进 T 细胞代谢。另一方面，它们可以抑制调节遗传物质可及性的特定酶，从而调节 T 细胞中的基因表达。在这样做时，它们会诱导表观遗传变化。

对实体瘤模型更有效

“当短链脂肪酸重编程 CD8 T 细胞时，结果之一是促炎和细胞毒性分子的产生增加，”Luu 解释说说。在实验中，用戊酸脂肪酸治疗增加了肿瘤特异性 T 细胞对抗实体瘤模型的能力。 “当使用所谓的 CAR-T 细胞对抗肿瘤细胞时，我们可以观察到相同的效果，”这位科学家说。

CAR-T细胞被写成“嵌合抗原受体T细胞”。虽然正常 T 细胞在很大程度上对肿瘤细胞“失明”，但由于基因改造，CAR T 细胞可以识别肿瘤表面的特定靶抗原并破坏癌细胞。 Michael Hudecek 是 CAR-T 细胞研究领域的领先专家之一。

通过微生物组的组成进行靶向控制

“结果是肠道细菌代谢物如何改变我们细胞的代谢和基因调控，从而对效率产生积极影响肿瘤治疗就是一个例子，”Maik Luu 说。尤其是使用CAR-T细胞治疗实体瘤可以从中受益。

在这些情况下，到目前为止，使用转基因细胞进行治疗的效果远不如治疗血液肿瘤（如白血病）。科学家们希望，如果 CAR-T 细胞在用于患者之前用戊酸??或其他短链脂肪酸进行处理，这种情况可能会改变。

肠道细菌定植的组成可能会特别利用这种效应——尤其是因为 Luu 和其他参与研究的人还能够确定肠道菌群的主要戊酸生产者：细菌 Megasphaera massiliensis。

临床应用还有很长的路要走

但是，新的发现能够为癌症患者带来新的治疗方法还有很长的路要走。下一步，研究团队将首先扩大研究的肿瘤疾病谱。除了其他实体瘤，还将研究多发性骨髓瘤等血液肿瘤疾病。此外，它希望更深入地研究短链脂肪酸的功能，以确定靶向基因修饰的起点。

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