[发明专利]一种具有抑制结直肠癌发生功能的植物乳杆菌及其用途

说明书

本发明公开了一种能够显著抑制结直肠癌发生的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)及其用途，属于微生物技术领域。本发明提供的植物乳杆菌CCFM164，其保藏编号为CGMCC No.14520，能耐受胃酸和胆盐，能够显著地减轻结直肠癌模型小鼠结直肠部位的炎症反应，通过调节结直肠组织中Notch1、Notch2信号通路及VEGFR2分子的表达，减少模型小鼠结、直肠部位的肿瘤数量。此外，植物乳杆菌CCFM164还可以改善肠道菌群结构和肠道内短链脂肪酸水平。所述的植物乳杆菌CCFM164用于制备抑制结直肠癌发生的发酵食品，具有非常广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，尤其是涉及一种能够通过调节Notch1、Notch2、VEGFR2信号通路显著抑制结直肠癌发生的植物乳杆菌及其用途。

背景技术

结直肠癌是一种恶性消化道肿瘤。随着结直肠癌在我国发病率和死亡率的持续上升，其对于我国人民身体健康的威胁正在逐步地加深。目前在临床上治疗结直肠癌的主流方法都有较大的副作用，这极大地影响了患者的生活质量。益生菌作为一种安全的可食用的食品，其在多种疾病中的缓解及治疗作用逐步被研究所证实，例如促进消化吸收、增强免疫力、预防生殖系统感染、缓解过敏反应、预防与抑制肿瘤、预防与抑制心脑血管疾病、预防与抑制神经性疾病等。

肠道不仅是结直肠癌直接的病发区域，也是益生菌发挥其益生作用的主要场所，关于益生菌对结直肠癌的作用的研究日益增加。一些研究表明，益生菌尤其是乳酸菌具有拮抗结肠癌细胞或是抑制结肠肿瘤发生的功效，它们可以在不同程度上抑制结肠癌细胞的增殖或是诱导结肠癌细胞的凋亡。此外，益生菌对于结直肠癌的拮抗功效还表现在以下几个方面：结合或代谢致癌物质、诱导癌细胞凋亡、提高免疫力、抑制癌细胞分化与增殖、保护肠道、维持肠道菌群平衡等，而益生菌对肠道菌群的调节最终会影响肠道中短链脂肪酸的浓度，进一步影响肿瘤的发生。

有研究显示，尽管结肠中有较高浓度的丁酸盐，结肠癌仍然能够发展和生长，富含丁酸盐的微环境可以选择能够代谢丁酸盐的肿瘤细胞。益生菌还可能通过对肿瘤相关信号通路的调节来抑制肿瘤的发生。结直肠癌所涉及的信号通路很多，包括AKT信号通路、GPCR信号通路、MAPK信号通路、NF-κB信号通路、JAK信号通路、Wnt信号通路、TGF-β信号通路、ESC信号通路、Apoptosis信号通路、CCC信号通路和Angiogenesis信号通路等。目前对于Wnt、NF-κB信号通路与结直肠癌关系的研究比较多，但Notch信号通路作为一条与上皮细胞分化相关的信号通路，与结直肠癌的关系也非常紧密。对于结直肠癌来说，Notch信号通路扮演着诱发、促进肿瘤以增加抗药性的角色。临床上的许多研究也表明，结肠部位的肿瘤组织相比于癌旁组织或正常组织，其Notch信号通路存在过激活。

除了Notch信号通路以外，大量研究也表明血管内皮细胞生长因子受体(VEGFR)在绝大多数肿瘤中呈现高表达。VEGF对内皮细胞的主要生理功能几乎都是通过激活VEGFR2来实现的，包括刺激内皮细胞增殖，增加血管通透性，对内皮细胞的趋化作用等。不同的研究者在多种内皮细胞中都观察到VEGF同VEGFR2结合后激活了MAPK信号转导途径的现象。VEGFR2不仅促进血管内皮细胞分裂、增殖，也能诱导肿瘤血管增生，并促使其肿瘤细胞生长转移。大量的报道也证明，在结直肠癌组织中VEGFR2也表现为高表达。因此，可将VEGFR2作为靶点治疗和诊断肿瘤的发生。

益生菌也可能通过对Notch信号通路及VEGFR2水平进行调节，从而达到缓解结直肠癌发生或是抑制结肠癌细胞生长的效果。植物乳杆菌是乳酸菌的一种，其广泛存在于水果、蔬菜的表面，也存在于泡菜等传统发酵食品中。国内外对植物乳杆菌的生理功能有大量的研究报道，但对于植物乳杆菌抑制结直肠癌发生的功能性研究及专利还很少。关于植物乳杆菌抑制结直肠癌发生的研究对食品科学、预防医学和微生物学等许多学科都有很高的价值。筛选优良的具备抑制结直肠癌发生功能的安全的植物乳杆菌，对于开发功能性食品及药物均具有重要意义。