随着癌症治疗技术的不断进步,化疗药物在延长患者生存期和提高生活质量方面发挥了重要作用。然而,化疗药物的副作用,尤其是胃肠道和肝脏毒性,一直是制约其疗效和患者依从性的重要因素。
伊立替康(CPT-11)作为一种广泛用于治疗晚期结直肠癌的化疗药物,尽管在临床上取得了显著疗效,但其强烈的副作用,特别是胃肠道和肝脏毒性,极大地限制了其临床使用,同时也严重影响了患者的生活质量。
一项由上海交通大学药学院和微生物代谢国家重点实验室共同完成的研究 [1],为减轻伊立替康的副作用提供了新的思路。该研究发表在《Biomedicine & Pharmacotherapy》上,题为《Selenium-enriched Bifidobacterium longum DD98 attenuates irinotecan-induced intestinal and hepatic toxicity in vitro and in vivo》。
一、研究内容
该研究选取人正常肝细胞系L-02和大鼠小肠上皮细胞系IEC-6,通过CCK-8实验评估伊立替康对细胞活力的影响,并检测不同浓度富硒长双歧杆菌DD98对细胞活力的保护作用。同时,测定细胞培养基中一氧化氮(NO)的含量和细胞内谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)的活性,评估富硒长双歧杆菌DD98对氧化应激的抑制作用。
研究内容二:动物实验
该研究建立了伊立替康诱导的肠道和肝脏毒性小鼠模型,将小鼠随机分为正常对照组、模型组、亚硒酸钠组、不富硒长双歧杆菌DD98组和不同含硒量的富硒长双歧杆菌DD98组。通过灌胃给予相应干预,连续给药四周。记录小鼠的体重变化、腹泻情况和粪便隐血情况,收集血液和组织样本进行生化指标检测和病理学分析。
研究内容三:肠道菌群分析
该研究采用16S rRNA基因测序技术,对小鼠粪便中的肠道菌群进行高通量测序,分析不同干预对肠道菌群组成和多样性的影响。
1. 富硒长双歧杆菌DD98对细胞活力的保护作用
体外实验结果显示,伊立替康显著降低了L-02和IEC-6细胞的活力,而富硒长双歧杆菌DD98在较低浓度下便能够显著提高细胞活力,特别是在50ng/mL硒浓度下效果最佳。与不富硒长双歧杆菌DD98相比,富硒长双歧杆菌DD98表现出更强的保护作用。
2. 富硒长双歧杆菌DD98对氧化应激的抑制作用
伊立替康处理导致L-02和IEC-6细胞培养基中NO含量显著增加,GPX活性显著降低。而富硒长双歧杆菌DD98能够显著降低NO含量,提高GPX活性,表现出显著的抗氧化应激作用。
图1. 富硒长双歧杆菌DD98对CPT-11给药后小鼠体重(A)、粪便潜血(B)和腹泻率(C)的影响。(NC:正常对照组;M:模型组;Na:Na2SeO3基团;BL:B. longumDD98组;SeL:富硒长双歧杆菌 DD98低剂量组;SeH:富硒长双歧杆菌DD98高剂量组)
4. 富硒长双歧杆菌DD98对肝脏毒性的保护作用
生化指标检测显示,伊立替康处理导致小鼠血浆中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)和总胆红素(TBIL)水平显著升高,表明肝脏功能受损。而富硒长双歧杆菌DD98干预后,这些指标均显著下降,肝脏组织病理学分析也显示肝脏损伤明显减轻。
5. 富硒长双歧杆菌DD98对肠道菌群的调节作用
16S rRNA基因测序结果显示,伊立替康处理显著改变了小鼠肠道菌群的组成,导致有益菌减少,有害菌增多。而富硒长双歧杆菌DD98干预后,能够恢复肠道菌群的平衡,增加有益菌的丰度,减少有害菌的生长。同时,富硒长双歧杆菌DD98还显著提高了肠道菌群的多样性。
研究表明,富硒长双歧杆菌DD98作为一种新型化疗辅助剂,在体外和体内均能有效减轻伊立替康诱导的肠道和肝脏毒性。其保护作用可能与其抗氧化、抗炎、调节紧密连接蛋白表达和恢复肠道菌群组成和多样性有关。
这项研究不仅为减轻化疗副作用提供了新的思路和方法,也为益生菌和硒元素在生物医学领域的应用开辟了新的方向。随着研究的深入,相信富硒益生菌将在未来的癌症治疗中发挥越来越重要的作用。
参考文献
[1] Zhu H, Lu CY, Gao F, et al. Selenium-enrichedBifidobacterium longum DD98 attenuates irinotecan-induced intestinal and hepatic toxicity in vitro and in vivo.[J].Biomed Pharmacother, 2021, 143: 112192.
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