“大自然给了我们一个令人惊叹的药房。现在轮到我们去揭开它的秘密。”
真菌在医学史上一直占据着重要地位。1928年,世界上第一种抗生素——青霉素,便来源于一种简单的霉菌。此后,真菌成为各种免疫抑制剂和降胆固醇药物的重要成分。甚至一些具有精神活性的真菌正逐渐在美国各州被用作治疗工具。然而,并非所有真菌都有益于医学,其中最“恶名昭著”的成员之一便是黄曲霉(Aspergillus flavus)。这种有毒真菌能够产生黄曲毒素,引发多种健康问题,甚至导致死亡。它因与世界各地考古学家打开古墓后的死亡事件有关,被赋予了神秘绰号“法老诅咒”。这一称号的来源包括20世纪20年代著名的图坦卡蒙墓发现事件。
然而,最近发表在《自然化学生物学》杂志上的一项研究揭示了这种真菌“反派”的另一面——其潜在的抗癌特性。由宾夕法尼亚大学(Penn)研究人员领导的团队对黄曲霉进行了基因改造,发现了一种形成独特互锁环状结构的分子,并将其命名为“asperigimycins”。当这些分子与人类白血病癌细胞结合时,它们表现出显著的抗癌效果。这些分子属于核糖体合成并经翻译后修饰的多肽(RiPPs)。当研究人员将脂质(脂肪分子)加入混合物后,“法老诅咒”转变为一种微生物福音,其效果与几十年来用于治疗白血病的FDA批准药物相当。
“真菌给了我们青霉素,”宾夕法尼亚大学的高级作者Sherry Gao在一份新闻声明中表示,“这些结果表明,还有更多的天然产物药物等待我们去发现。”
为了更好地理解这些RiPPs的特性,科学家们选择性地开启或关闭白血病细胞中的基因。他们发现,SLC46A3基因在让asperigimycins进入癌细胞的数量上起着关键作用。加入的脂质会影响该基因运输化学物质进入细胞的方式,从而增强其效力。然而,研究团队确认,这些RiPPs仅对白血病细胞有效,对乳腺癌、肝癌或肺癌细胞则没有影响,因此其用途具有特定性。
一旦进入细胞,asperigimycins便会阻止细胞分裂,这是癌细胞扩散的关键过程。“癌细胞会不受控制地分裂,”Gao在新闻声明中解释道,“这些化合物阻断了微管的形成,而微管对于细胞分裂至关重要。”
研究人员希望尽快将这些化合物的测试推进到动物模型阶段,随后进行人体试验,以开发一种治疗致命癌症的新方法。“大自然给了我们这个不可思议的药房,”Gao在新闻声明中说道,“现在轮到我们去揭开它的秘密。作为工程师,我们非常兴奋能够继续探索,从自然中学习,并利用这些知识设计更好的解决方案。”
曾经被视为“法老诅咒”的真菌,或许有一天会成为肿瘤学家的福音。
(全文结束)


