植物乳桿菌上清液對癌細胞發揮選擇性細胞毒性作用

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在2019年6月 BMC Complementary and Alternative Medicine發表的一篇期刊中Chuah等人發現植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum, LAB)會引發部分癌細胞的凋亡,而不會影響正常細胞。研究團隊將馬來西亞食品中的植物乳桿菌分離,得到I-UL4、TL1、RS5、RI11、RG11 和 RG14等 6種菌株。這六種菌株培養後,分離得到無菌上清液,並且以氫氧化鈉將PH值調節成7.2-7.4之間,針對細胞毒性、溶血、抗增殖和細胞死亡模式檢測。結果發現I-UL4對乳腺癌細胞(MCF-7)上有最好生長抑制效果。其他如RG14對結腸癌細胞(HT29),RG11以及RI11對白血病細胞(HL60)有較好的生長抑制效果(MTT檢測)。而對正常細胞(正常乳腺MCF-10A細胞、人外周血單核細胞、小鼠脾細胞和胸腺細胞)均無細胞毒性。對人、狗、兔和雞的紅血球細胞也無溶血現象產生。I-UL4和 RG 14 PM都有效地誘導 MCF-7 和 HT-29 細胞的抗增殖。螢光顯微鏡和流式細胞儀分析顯示UL4 PM 對 MCF-7 細胞的顯著細胞毒作用是通過細胞凋亡誘導的。

圖1. 植物乳桿菌影響癌細胞的概述。

植物乳桿菌上清液 的 IC 50值% (v/v)
癌細胞UL4TL1RS5RG14RG11RI11
人類乳腺癌細胞 MCF-7 (ATCC®HTB-22)101321201616
子宮頸癌細胞 Hela(ATCC® CCL2)20182420ND18
肝癌細胞 Hep-G2 (ATCC®HB-8065)22222722NDND
大腸癌細胞 HT-29 (ATCC®HTB-38)NDND2822NDND
白血病細胞 K562 (ATCC®CCL-240)1055555
白血病細胞 HL60 (ATCC®CCL-243)5591011

表1. 以MTT檢測上清液在癌細胞中50%生長抑制濃度(IC 50),ND表示在最高上清液濃度30%(v/v)未檢測到IC50值。細胞活力百分比為(A樣品-A空白)/(A對照-A空白)×100%,9重複試驗。

結論

研究獲得的結果顯示,植物乳桿菌產生的上清液以劑量和時間依賴性方式對各種癌細胞表現出選擇性細胞毒性作用,而不會對正常細胞造成毒性作用或溶血。而I-UL4 PM菌株通過抗增殖作用和誘導細胞凋亡降低了MCF-7 細胞的活力。植物乳桿菌菌株產生的上清液對各種癌細胞的選擇性毒性表示它們具有抗癌特性,因此具有作為功能補充劑和癌症輔助治療的巨大潛力,可以進一步的研究。

Postbiotic metabolites produced by Lactobacillus plantarum strains exert selective cytotoxicity effects on cancer cells

參考文獻

Chuah, L. O., Foo, H. L., Loh, T. C., Alitheen, N. B. M., Yeap, S. K., Mutalib, N. E. A., … & Yusoff, K. (2019). Postbiotic metabolites produced by Lactobacillus plantarum strains exert 。selective cytotoxicity effects on cancer cells. BMC complementary and alternative medicine19(1), 1-12.

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