土壤細菌分泌的天然產(chǎn)物或能成為抵御抗黑色素瘤的強大“武器”

近日，一項刊登在國際雜志the Journal of Biological Chemistry上的研究報告中，來自俄勒岡州立大學(xué)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，一種土壤中的細菌或能產(chǎn)生誘導(dǎo)黑色素瘤細胞死亡。研究者表示，由波卓鏈霉菌(Streptomyces bottropensis)所產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物（天然產(chǎn)物）及其特性非常重要，因為其能有效抑制黑色素瘤的生長。

在美國每年有超過8萬名新發(fā)黑色素瘤患者，而且有大約9000名患者會死亡，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)物能夠進入黑色素瘤細胞的線粒體中發(fā)揮作用，而線粒體是維持黑色素瘤細胞生長的能量來源。

線粒體對于細胞死亡信號非常重要，因此研究者就希望開發(fā)出一種新型的靶向療法，因為癌細胞的線粒體在結(jié)構(gòu)和功能上與非癌變細胞的線粒體并不相同。Loesgen說道，mensacarcin具有強大的抗癌潛力，其能夠選擇性地靶向殺滅黑色素瘤細胞，在美國癌癥研究所的細胞系檢測盤中這種化合物能夠?qū)λ袡z測的癌細胞系表現(xiàn)出強大的抗增殖效應(yīng)，在抑制癌細胞增殖的同時還能使得一部分細胞進入死亡狀態(tài)，比如黑色素瘤細胞等。

為了在亞細胞水平下觀察mensacarcin如何對黑色素瘤細胞發(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在黑色素瘤細胞不尋常的代謝效應(yīng)一起為mensacarcin靶向作用癌細胞的線粒體提供相應(yīng)證據(jù)。活細胞生物能量高通量分析結(jié)果表明，mensacarcin能夠干擾癌細胞的能量產(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能量代謝的一種有效探針，隨后的實驗結(jié)果表明，mensacarcin能快速改變線粒體的信號通路，從而導(dǎo)致線粒體功能異常；這種異常作用能夠激活細胞凋亡通路。

研究者Loesgen說道，流式細胞術(shù)能鑒別出大量發(fā)生凋亡的黑色素瘤細胞，而單細胞電泳技術(shù)結(jié)果表明，mensacarcin能夠引發(fā)細胞遺傳不穩(wěn)定性的發(fā)生，這就是早期細胞凋亡的開始，而mensacarcin的獨特作用方式也表明，其或許有望幫助研究人員開發(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，其可以通過天然宿主大量獲取，天然產(chǎn)物的發(fā)現(xiàn)對于開發(fā)新型藥物至關(guān)重要，研究者Loesgen在1981至2014年間對新藥進行的一系列分析獲得了美國FDA的批準，其中大約一半小分子藥物制劑都來源于天然產(chǎn)物或其衍生物。