1. 蘭州大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院  蘭州 730000；

2. 蘭州大學(xué)第二醫(yī)院口腔頜面外科  蘭州 730030；

3. 西北民族大學(xué)國家民族事務(wù)委員會口腔醫(yī)學(xué)研究重點實驗室  蘭州 730030

[摘要]  益生菌作為一類對宿主有益的活性微生物，表現(xiàn)出諸多對宿主的益生性?？鼓[瘤作用作為其益生性的一個重要方面，近年來備受國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。本文對益生菌抗腫瘤作用及其機(jī)制的研究進(jìn)展進(jìn)行概述。

[關(guān)鍵詞]  益生菌；抗腫瘤；機(jī)制

[中圖分類號]  R 37   [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]  A   [doi] 10.7518/gjkq.2017.06.003

“益生菌（probiotics）”一詞來源于希臘文“forlife”，由美國學(xué)者Paker在1974年首次提出，一直沿用至今。隨著多年來不斷的深入研究，益生菌的定義也在不斷更新和擴(kuò)展。目前公認(rèn)的益生菌的定義是：一類主要定植于人體腸道、生殖系統(tǒng)內(nèi)，能產(chǎn)生確切健康功效，從而改善宿主微生態(tài)平衡、發(fā)揮有益作用的活性有益微生物的總稱[1-4]。

1，益生菌概述

益生菌主要包括三大類：乳桿菌屬、雙歧桿菌屬和革蘭陽性球菌屬。此外，還包括外明串球菌屬、丙酸桿菌屬和芽孢桿菌屬的部分菌株，以及一些霉菌與酵母菌等。其中被深入研究的益生菌有嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、雙歧桿菌、酵母菌等[5-6]。

已發(fā)現(xiàn)的益生菌的益生性表現(xiàn)在：改善胃腸道作用，抗過敏，抗高血壓，延緩衰老，降低血清膽固醇，改善口腔健康，治療克羅恩病，緩解焦慮情緒，降低酒精性肝臟疾病風(fēng)險等[7-10]。近年來益生菌的抗腫瘤作用因其不損傷正常組織細(xì)胞而備受國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，并被深入研究。

2，益生菌抗腫瘤作用及其機(jī)制的研究

2.1，益生菌抗腫瘤作用的研究進(jìn)展

近年來，隨著研究的不斷深入，對益生菌抗腫瘤作用的認(rèn)識也在不斷拓展。一方面，從單純的體外研究轉(zhuǎn)入體內(nèi)實驗；另一方面，由僅限于抗腸道腫瘤逐步擴(kuò)展到抗多部位腫瘤的研究。

2.1.1，抗胃腸道腫瘤作用   

胃腸道是腫瘤的高發(fā)部位，尤其以結(jié)直腸癌為代表，以往學(xué)者[11-13]對此進(jìn)行了大量的研究，對于胃腸道益生菌的研究也由來已久。 SoltanDallal等[14]使用嗜酸乳桿菌（Lactobacillusacidophilus）ATCC4356、干酪乳桿菌干酪亞種（Lactobacillus casei subsp. casei）ATCC39392的代謝產(chǎn)物，加入CaCo-2細(xì)胞（結(jié)直腸癌腫瘤細(xì)胞）培養(yǎng)液中，通過分析CaCo-2細(xì)胞增殖活性、壞死、遷移、凋亡、侵襲性等指標(biāo)，表明嗜酸乳桿菌和干酪乳桿菌干酪亞種的代謝產(chǎn)物在體外可有效抑制CaCo-2細(xì)胞的生長；而Chen等[15]用梭菌（Clostridium）和枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）的菌液分別對結(jié)直腸癌細(xì)胞（HCT116、SW1116）進(jìn)行體外干預(yù)，通過癌細(xì)胞的增殖、凋亡，輔助性T（helper T，Th）細(xì)胞（Th1、Th2、Th17細(xì)胞）、分化群（cluster of differentiation，CD）4/CD8、Toll樣受體（Toll like receptor，TLR）4、髓樣分化因子（myeloid differentiationfactor，MyD）88、核因子（nuclear factor，NF）-κB、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制蛋白P21WAF1、白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-22、凋亡抑制蛋白Survivin的mRNA等指標(biāo)的變化分析；同時建立小鼠皮下腫瘤動物模型，經(jīng)梭菌和枯草芽孢桿菌干預(yù)，對腫瘤的發(fā)生率、數(shù)目、大小3項指標(biāo)進(jìn)行分析。體內(nèi)外研究結(jié)果均表明，梭菌和枯草芽孢桿菌對結(jié)直腸癌（HCT116、SW1116）的發(fā)生與生長具有明顯的抑制作用；梁素妨等[16]對86例消化道惡性腫瘤患者分別用益生菌制劑雙歧三聯(lián)活菌膠囊和安慰劑給予干預(yù)，觀察到益生菌治療可通過抑制小腸細(xì)菌的過度生長改善腫瘤患者的臨床癥狀。

益生菌同樣有預(yù)防胃腸道腫瘤的作用。幾項研究[17-19]的結(jié)果均表明，益生菌可通過控制腸炎、胃潰瘍、胃炎、腸易激綜合征等來預(yù)防胃腸道腫瘤的發(fā)生?？梢姡改c道益生菌對消化道腫瘤具有抑制作用，對胃腸道益生菌的研究為非侵入式診治消化道腫瘤提供了新的思路。

2.1.2，抗乳腺癌作用   

乳腺癌作為全球女性普遍高發(fā)的惡性腫瘤，是人類健康最大威脅之一[20]。目前手術(shù)聯(lián)合放療、化療仍是主要的不可或缺的治療方式，但同時也給患者帶來一定的對身體、心理和生活質(zhì)量的影響[21]。因此，在以手術(shù)為主的前提下，尋求高效且不良反應(yīng)小的化療制劑來輔助手術(shù)更好地微創(chuàng)化。Hassan等[22]用從人乳中分離出的糞腸球菌（Enterococcus faecalis）和葡萄球菌（Staphylococcus）的滅活菌株、活菌株及細(xì)胞質(zhì)，對MCF-7細(xì)胞（乳腺癌細(xì)胞）進(jìn)行體外干預(yù)，結(jié)果表明糞腸球菌和葡萄球菌對MCF-7 細(xì)胞均具有誘導(dǎo)凋亡及體外生長抑制作用；尤其滅活菌株是潛在的臨床乳腺癌抑制劑。一些學(xué)者[23-26]通過建立小鼠乳腺癌模型，分別使用不同乳桿菌（如瑞士乳桿菌R389）、含乳桿菌開菲爾牛奶作為干預(yù)方式，一定時期處死實驗動物，通過腫瘤發(fā)生率分析、瘤體大小測量、分子水平檢測、免疫組織化學(xué)分析等方式，表明乳桿菌能有效抑制乳腺癌的發(fā)生。

益生性乳桿菌對乳腺癌的發(fā)生有一定的抑制作用，這對日后更好地預(yù)防和診治乳腺癌提供了新方式，有望給患者帶來更高的生活質(zhì)量。

2.1.3，抗宮頸癌作用   

宮頸癌是一種與人乳頭狀瘤病毒（human papillomavirus，HPV）感染相關(guān)的癌癥，因而有學(xué)者[27-28]提出從微生物角度治療宮頸癌，益生菌是優(yōu)選之一。Motevaseli等[24]用不同濃度的乳桿菌ATCC 33323及其提取物，對人體正常宮頸細(xì)胞HNCF-PI 52和宮頸癌HeLa細(xì)胞進(jìn)行體外干預(yù)，經(jīng)過3-(4,5-二甲基噻唑-2)-3,5-二苯基四氮唑溴鹽[3-(4,5)-dimethylthiahiazo(-z-y1)-3,5-diphenytetrazoliumromide，MTT]分析等檢測，表明乳桿菌ATCC 33323的活性成分對HeLa細(xì)胞均有不同程度的生長抑制作用，且對于正常宮頸細(xì)胞無毒性作用；Nami等[29]從青少年以及年輕婦女陰道分泌物中提取出一株嗜酸乳桿菌36YL，然后用該菌株對HeLa、AGS、HT-29、MCF-7等細(xì)胞株以及正常HUVEC細(xì)胞（人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞）進(jìn)行體外干預(yù)，結(jié)果表明嗜酸乳桿菌36YL在體外具有明顯的抗宮頸癌特性及良好的益生性。

目前，益生菌抗宮頸癌的研究只是在體外進(jìn)行，體內(nèi)研究甚少。筆者認(rèn)為陰道作為天然菌庫之一，且與宮頸直接相通，這對于通過陰道給藥調(diào)節(jié)其微環(huán)境及預(yù)防宮頸癌的發(fā)生具有意義。

2.1.4,抗肺癌作用   

目前，多數(shù)肺癌患者的治療以順鉑化療為主，但其耐藥性、不良反應(yīng)等給患者帶來不必要的痛苦，因此尋找新的治療藥物也非常關(guān)鍵[30-31]。Gui等[32]通過建立小鼠皮下肺癌模型，分別給予順鉑、順鉑-抗生素混合物、順鉑-乳桿菌、磷酸鹽緩沖液等不同干預(yù)，每5 d測量瘤體大??；處死小鼠后，對CD8+ T細(xì)胞等進(jìn)行分析，表明乳桿菌具有對肺癌的抑制作用，同時可增強(qiáng)順鉑抗肺癌細(xì)胞增長及誘導(dǎo)凋亡的作用。

肺部疾病與感染關(guān)系密切，益生菌的預(yù)防作用也尤為重要[33]。Mortaz等[34]的研究表明，益生菌對過敏性哮喘、感染性哮喘、慢性阻塞性肺病均有一定的防治作用。越來越多的證據(jù)表明，口服益生菌制劑能夠調(diào)節(jié)呼吸系統(tǒng)的免疫反應(yīng)，有效預(yù)防肺部腫瘤的發(fā)生。

2.1.5，抗口腔癌作用   

口腔同樣是人體天然菌庫之一，其微生態(tài)環(huán)境極其重要，許多口腔疾病的發(fā)生與微生物息息相關(guān)[35]?？谇话┳鳛槌Ｒ姁盒阅[瘤之一，由于其存在部位的特異性、頜面部致畸性、術(shù)后修復(fù)的困難性、放化療帶來不良反應(yīng)（如放射性頜骨骨髓炎）等問題存在[36]，從微生物角度探究益生菌作為新型制劑來預(yù)防和治療口腔癌的新思路，可有望成為較好的手術(shù)輔助手段。

Zhang等[37]通過4-硝基喹啉-1-氧化物誘導(dǎo)建立小鼠口腔癌模型，在飲水中分別加入唾液乳桿菌（Lactobacillus salivarius）REN及其代謝物，32周后處死實驗小鼠，經(jīng)大體標(biāo)本觀察、組織學(xué)指標(biāo)檢測，表明唾液乳桿菌REN及其代謝物能有效地抑制4-硝基喹啉-1-氧化物誘導(dǎo)口腔癌的發(fā)生。

此外，口腔益生菌還可預(yù)防其他口腔疾病，從而有效破除許多口腔危險因素，降低癌癥的發(fā)生風(fēng)險[38-39]。筆者所在課題組就乳桿菌的口腔益生特性的綜述中表明，乳桿菌不同菌株可有效降低新生兒患齲率，緩解牙周病，抑制口腔假絲酵母菌病，改善口臭等。

2.1.6，益生菌對其他部位腫瘤作用的研究   

Yang等[40]研究表明，喉癌患者術(shù)前服用益生菌丁酸梭菌（Clostridium butyricum）制劑，可有效消除焦慮，減少術(shù)后負(fù)面影響。Dimitrovski等[41]研究表明，植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）的細(xì)胞外代謝物可抑制黑色素瘤細(xì)胞（Melanoma）的發(fā)展。一些研究[42-45]表明，益生菌和益生元也可能與前列腺癌和肝癌的抑制及預(yù)防有關(guān)，但尚缺乏直接證據(jù)。

綜上所述，益生菌具有廣泛的預(yù)防腫瘤發(fā)生、抑制腫瘤生長、不損傷正常組織的作用，具有潛在的臨床應(yīng)用價值，但對于安全性的評價尚待進(jìn)一步研究。

2.2  益生菌抗腫瘤機(jī)制的研究

益生菌具有確切的抗腫瘤作用，但不同菌株、針對不同腫瘤的作用機(jī)制有所不同，目前確切機(jī)制尚不明確，以下對其可能機(jī)制進(jìn)行概述。

2.2.1，宿主免疫調(diào)節(jié)   

益生菌抗腫瘤作用與宿主免疫密切相關(guān)，益生菌通過宿主免疫激活與增強(qiáng)，有效調(diào)動巨噬細(xì)胞、天然殺傷細(xì)胞、B細(xì)胞、T細(xì)胞，同時促使腫瘤壞死因子（tumor necrosisfactor，TNF）-α、干擾素（interferon，IFN）-γ、IL-12，以及免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）G和IgA等抗體的產(chǎn)生；下調(diào)Th17細(xì)胞的表達(dá)，從而降低IL-17和IL-23R的激活；下調(diào)TLR4，從而減少MyD88和NF-κB的激活等；通過直接細(xì)胞吞噬、體液免疫、特異性免疫綜合作用，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤細(xì)胞的生長[46-53]。

2.2.2，直接抑制或殺傷腫瘤細(xì)胞   

益生菌對于腫瘤細(xì)胞有直接殺傷作用。目前發(fā)現(xiàn)的可能機(jī)制是：益生菌通過誘導(dǎo)一氧化氮的合成，活化巨噬細(xì)胞殺傷、吞噬腫瘤細(xì)胞；由于一氧化氮可與Fe-S基結(jié)合形成鐵-亞硝基復(fù)合物，使得腫瘤細(xì)胞關(guān)鍵代謝酶失活；一氧化氮還可與氧結(jié)合，形成強(qiáng)殺傷腫瘤細(xì)胞的羥自由基和二氧化氮；一氧化氮通過改變腫瘤細(xì)胞DNA酶的活性，抑制腫瘤細(xì)胞的增殖；此外，益生菌還可通過菌株本身產(chǎn)生桿菌肽、丁酸鹽等，直接作用于腫瘤細(xì)胞，誘導(dǎo)凋亡。

2.2.3，防止DNA氧化損傷   

抑制COX-2/PCNA的DNA氧化損傷是許多致癌物質(zhì)或微生物致病的途徑之一[54]。在Zhang等[37]研究的小鼠口腔癌模型中，唾液乳桿菌REN一方面在體外分解4-硝基喹啉-1-氧化物，使毒性物質(zhì)降低；另一方面，在體內(nèi)可以保護(hù)由4-硝基喹啉-1-氧化物誘導(dǎo)的DNA抗氧化損傷，明顯地抑制COX-2/PCNA的表達(dá)，從而誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。

2.2.4，屏障作用   

在宿主口腔、腸道、陰道等黏膜部位，益生菌可通過黏附位點競爭，阻止病原菌入侵、定值，有效形成有益的黏膜屏障；還可通過自身代謝產(chǎn)酸，形成不利于致病菌及致癌物質(zhì)存留的環(huán)境[55]。

2.2.5，調(diào)節(jié)基因表達(dá)   

腫瘤細(xì)胞凋亡的發(fā)生是一個程序化的過程，是在一定的刺激下細(xì)胞主動化死亡的反應(yīng)。Caspase-3作為各種凋亡刺激因子表達(dá)的關(guān)鍵酶，在益生菌誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡過程中，其表達(dá)率顯著增高。盡管目前有研究表明益生菌可促進(jìn)凋亡基因表達(dá)，但細(xì)胞凋亡作為一個復(fù)雜過程，還需更加深入探究。除此之外，益生菌及益生元可脫基因毒性，抑制腫瘤的發(fā)生[56]。

綜上所述，盡管益生菌抗腫瘤作用機(jī)制的研究有所深入，但考慮到機(jī)制的精確性、臨床應(yīng)用的安全性，其機(jī)制的探究仍然任重而道遠(yuǎn)。

3，展望

目前，盡管益生菌抗腫瘤作用與機(jī)制正在進(jìn)一步研究中，但已有越來越多的基礎(chǔ)和臨床證據(jù)表明，益生菌不僅具有一定的抗腫瘤作用，而且具備不損傷正常組織細(xì)胞的突出優(yōu)勢，因而有作為新型化療制劑的巨大前景。但是，由于其抗癌作用機(jī)制的不確定性、感染、抗生素耐藥性、益生菌產(chǎn)品安全性的有效評價、免疫缺陷患者風(fēng)險等問題的凸顯，尚未能常規(guī)用于臨床[57-58]。未來應(yīng)進(jìn)一步從益生菌抗腫瘤分子機(jī)制、抗癌菌株用量、有效的益生菌產(chǎn)品安全性評價、大量的臨床資料等方面進(jìn)一步探究，以確保安全有效的新型抗癌制劑的研發(fā)及應(yīng)用。

來源：王志強(qiáng)，楊蘭等 國際口腔醫(yī)學(xué)雜志