肠道微生物群(gut microbiome)的重要性是多方面的，它不仅能够分解宿主无法消化的碳水化合物，产生短链脂肪酸，还能够维护肠道屏障的完整性，减少炎症，除此之外，肠道微生物群也与多种疾病相关，包括自身免疫疾病，以及许多癌症。总之，肠道微生物群在维护宿主健康方面发挥着关键作用。
日本奈良女子大学的Matsuda Satoru教授团队多年来一直致力于肠道微生物群的相关研究。近日，该团队在Innovation Discovery杂志上发表题为“Relevant MicroRNAs of MMPs and TIMPs with Certain Gut Microbiota Could Be Involved in the Invasiveness and Metastasis of Malignant Tumors”的综述（2024;1(2):10）。在这篇综述中，作者首先分别介绍了有关miRNA (microRNA)、MMPs (金属蛋白酶)、以及TIMPs (金属蛋白酶抑制剂) 的相关作用。miRNA在癌细胞的增殖、侵袭、转移、化疗耐药性和免疫调节中起关键作用，所以癌症相关的miRNA可以使基于miRNA的诊断和治疗在人类中变得可行和安全。miRNAs的表达与肠道微生物群的组成可能存在双向关系，一些细菌可以调节癌细胞中miRNAs的水平，这些miRNA的相互作用可能促进癌症的发展、侵袭、转移和化疗耐药性，从而为癌症治疗策略的发展提供有力证据。
MMPs通过切割、降解和重组干细胞邻近细胞和/或周围的细胞外基质分子(ECM)，在肿瘤血管生成、侵袭和转移中发挥关键作用。TIMPs不仅具有MMPs抑制功能，还能刺激细胞生长并展示抗凋亡活性，调控一系列信号通路（如MAPK、cAMP-蛋白激酶A、Ras通路）以促进细胞生长。在组织再生的活跃阶段，干细胞扩展是重要的，但癌症干细胞的无限增殖是多种癌症的特征。MMPs和TIMPs在塑造微环境中起重要作用，调节多种干细胞。
而miRNA可以通过转录后调控影响MMPs和TIMP基因的表达和功能，miRNA也能通过调控TIMPs来间接影响MMPs的活性。在癌症中，MMPs的过表达通常与肿瘤侵袭、转移和预后不良相关，而TIMPs的表达失衡则可能导致MMPs活性失控。MMPs和TIMPs在调控癌症干细胞的微环境中起重要作用，影响其干性、自我更新、侵袭和化疗抗性，miRNAs通过调控MMPs和TIMPs也可以影响癌症干细胞的特性。这些均揭示MMPs、TIMPs和miRNAs之间的相互作用在癌症的发生、发展和治疗中具有重要意义，可能成为克服癌症干细胞侵袭性或抗药性的新靶点，有助于开发新的诊断标志物和治疗策略。未来，需要进一步的研究来了解其分子机制，以期达到改善癌症治疗策略并获得有利临床结果的目的。参考文献：Nakashima M, Suga N, Ikeda Y, Yoshikawa S, Matsuda S. Relevant MicroRNAs of MMPs and TIMPs with Certain Gut Microbiota Could Be Involved in the Invasiveness and Metastasis of Malignant Tumors.Innov Discov, 2024; 1(2): 10. DOI: https://doi.org/10.53964/id.2024010
期刊介绍
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外泌体资讯网 【Innovation Discovery】综述：MMPs和TIMPs的相关miRNAs与肠道微生物群可能参与恶性肿瘤侵袭和转移
