通过南方医科大学11.4研究，看一个研究“菌群-宿主交互”的新角度和热点

先前我们介绍了研究肠道菌群与疾病进展关系的两个角度： 代谢物和分泌蛋白 （ 最新Cell两篇20.6分子刊：看肠道菌群分别如何通过蛋白和代谢物发挥促癌作用？ ） ，今天我们介绍研究菌群的另外一个新角度或热点 —— 细菌外膜囊泡（ OMVs ）。

细菌外膜囊泡（ Outer Membrane Vesicles, OMVs ） 是由 革兰氏阴性细菌 产生的 纳米级囊泡结构 ，它们在细菌的外膜和周质空间中形成，并被释放到细菌细胞外。 OMVs 在细菌的生理和病理过程中扮演着重要角色，包括 细菌间的通讯、营养物质的获取、抗生素抗性基因的水平传播以及与宿主细胞的相互作用 。

• 成分复杂 ： OMVs 携带多种生物分子，包括 蛋白质、脂多糖（ LPS ）、核酸（ DNA 和 RNA ）和其他代谢产物 。这些分子可以作为信号分子，影响宿主细胞的行为。

• 生物功能多样 ： OMVs 可以介导 细菌与宿主之间的相互作用 ，包括免疫调节、促进病原体黏附和侵袭宿主细胞等。 它们还可以通过传递遗传物质来促进细菌间的遗传信息交换。

• 免疫调节 ： OMVs 可以激活宿主的免疫系统，诱导炎症反应，或者通过模拟细菌表面的抗原来干扰宿主的免疫识别 。

• 药物抗性 ： OMVs 在 抗生素抗性基因的传播中起作用，它们可以将抗性基因从一个细菌传递给另一个细菌，从而增加细菌群体的抗药性 。

• 病原性： 在某些情况下， OMVs 可以携带和传递病原因子，如毒素和侵袭性酶，这些因子可以促进细菌的致病性 。

下面我们看今年发表在 11.4 分 J Adv Res 期刊上的研究： Fusobacterium nucleatum outer membrane vesicles activate autophagy to promote oral cancer metastasis ：

研究主要关注 牙周病相关致病菌 Fusobacterium nucleatum （ Fn ）的外膜囊泡（ OMVs ）如何通过激活自噬作用促进口腔癌的转移 。研究发现 Fn OMVs 激活自噬通路，进而影响上皮 - 间质转化（ EMT ）相关蛋白的表达 ，促进口腔癌细胞的侵袭和迁移。

转移是导致口腔癌高死亡率和致命性的重要原因（ 疾病临床危害 ）。 Fusobacterium nucleatum (Fn) 可以促进肿瘤转移。外膜囊泡（ OMVs ）是由 Fn 分泌的。然而， Fn 来源的细胞外囊泡对口腔癌转移的影响及其潜在机制尚不清楚（ 关键科学问题 ）。

因此， 研究团队首先从 Fn 的 BHI 肉汤上清液中分离出 OMVs ，并通过动物实验评估 OMVs 对癌症转移的影响，结果发现 Fn OMVs 在体内实验中显著促进了荷瘤小鼠的肺转移 ：

接着通过 RNA-seq 分析 Fn OMVs 处理的癌细胞，以确定 Fn OMVs 是否激活细胞内自噬通路，结果发现 Fn OMVs 显著激活了癌细胞内的自噬途径 ：

然后使用自噬抑制剂阻断自噬流，观察 Fn OMVs 诱导的癌细胞迁移和 EMT 相关蛋白表达的变化，结果发现使用自噬抑制剂氯喹（ CHQ ）处理能够显著减少 Fn OMVs 诱导的癌细胞迁移和侵袭能力：

1. 在体外实验中 ，使用 自噬抑制剂（如氯喹 CHQ 、巴菲霉素 A1 BafA1 和 3- 甲基腺嘌呤 3MA ）处理癌细胞后，发现这些抑制剂能够显著减少 Fn OMVs 诱导的癌细胞迁移和侵袭 。此外， 自噬抑制剂还逆转了 Fn OMVs 引起的 EMT 相关蛋白表达的变化 ，包括 E-cadherin 的下调和 Vimentin 、 N-cadherin 的上调，以及 P62 和 LC3B 的表达变化，这表明自噬在 Fn OMVs 促进癌细胞迁移和侵袭中起着关键作用。

2. 在体内动物模型中 ， 与 Fn OMVs 单独处理的组相比，联合使用 CHQ 和 Fn OMVs 处理的小鼠显示出显著减少的肺转移结节。 此外， CHQ 处理的小鼠肿瘤组织中 LC3-II 、 N-cadherin 和 Vimentin 的表达水平降低，而 P62 和 E-cadherin 的表达水平升高，这与体外实验结果一致，进一步证实了自噬在 Fn OMVs 诱导的肿瘤转移中的作用。

最后，这篇文章还蛮有意思的，大家可以下载仔细研究学习一下。

如果大家有基金申请或者课题思路上的疑问，