墨西哥钝口螈粘液肽在实验室中能有效对抗乳腺癌细胞和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,但开发出治疗方法仍遥遥无期。

一项经同行评审的实验发现,实验室合成的、源自墨西哥钝口螈皮肤黏液的肽类物质可以抑制一种耐药细菌,并诱导一种乳腺癌细胞系的死亡信号。这一发现是真实的。但从实验室培养皿到人类用药的转变并非如此简单。

作者:卡拉·阿尔瓦拉多 跟随 

发布于美国东部时间上午 10:59

一种以肢体再生能力闻名的动物给科学家们带来了另一个生物学上的惊喜。在墨西哥钝口螈皮肤保护性黏液层中发现的肽类物质在实验室实验中表现出抗菌和抗肿瘤活性,包括对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和T-47D人乳腺癌细胞的抑制作用。

这一结果具备了吸引眼球的医学新闻标题的所有要素:一种不寻常的生物、一种臭名昭著的超级细菌,以及世界上最严重的癌症之一。因此,也需要格外谨慎的措辞。

这项研究并未证明墨西哥钝口螈黏液可以治愈乳腺癌。它没有在患者身上进行治疗试验,发表的论文也没有报告动物试验。研究人员并没有将未经处理的黏液涂抹在肿瘤或感染部位。他们收集了黏液,鉴定了数千个肽序列,利用计算机模型筛选出有希望的候选肽,合成了相应的肽,并在受控条件下进行了测试。

这一区别至关重要,因为在体外培养皿中能破坏细菌或癌细胞的物质,往往在后续的毒性、稳定性、递送、代谢或体内有效性等测试中表现不佳。尽管如此,这些结果仍然揭示了一些值得进一步研究的分子,尤其是在抗生素耐药性日益严重,癌症研究人员仍在不断寻找能够靶向恶性细胞同时保护健康组织的治疗方法之际。

科学家们实际发现了什么

这项经同行评审的研究于2025年3月5日发表在PLOS ONE期刊上,由德国汉诺威医学院和弗劳恩霍夫毒理学与实验医学研究所的研究人员主导完成。该论文未报告任何特定资助,作者也声明不存在利益冲突。

研究团队首先采集了墨西哥钝口螈( Ambystoma mexicanum)的皮肤黏液。根据论文所述方法,研究人员戴着无菌丁腈手套轻轻按摩动物,并用无菌刮刀收集黏液。质谱分析鉴定出4986个肽序列。

肽是由氨基酸组成的短链。许多生物体利用抗菌肽作为其先天免疫防御机制的一部分。这些分子可以与微生物细胞膜相互作用,早期的研究表明,某些抗菌肽还具有抗癌活性。墨西哥钝口螈高度依赖非特异性免疫防御,包括保护性黏液,这使得该物种成为极具吸引力的研究对象。

研究人员使用预测工具对序列的潜在抗菌活性进行排序。随后,他们筛选出22个候选序列,并合成类似物进行测试。理解这项研究的关键在于:活性测试材料是根据粘液中的序列合成的,而非未经处理的动物分泌物。

四种候选肽(分别标记为肽1、2、7和13)抑制了实验中使用的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)菌株。其中六种肽抑制了甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA )。肽1对两种细菌菌株的抑制作用最强。

研究人员测量了最低抑菌浓度(MIC),即能够抑制可见细菌生长的最低测试浓度。肽1对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的MIC为2微克/毫升。研究团队以万古霉素2微克/毫升的MIC作为筛选阈值。这使得肽1在本实验中表现突出,但并不能证明该肽比万古霉素更安全、更有效或在临床上更优。

本次研究仅测试了一种特定的实验室耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)菌株。然而,医院和社区中的MRSA感染情况多种多样。候选抗生素需要针对更大规模的临床分离株,并在多种条件下与现有药物进行比较评估。研究人员还需要了解细菌产生耐药性的难易程度。

乳腺癌实验也需要同样精确的语言。

在癌症实验部分,研究团队将T-47D乳腺癌细胞暴露于合成肽中24小时。T-47D是一种已建立的、广泛用于研究的人类乳腺癌细胞系。它是一种有用的实验模型,但并不能代表乳腺癌的全部生物学多样性。

肽1、12和13最显著地提高了caspase-3/7的活性,caspase-3/7是细胞凋亡或程序性细胞死亡的标志物。该论文描述了这种浓度依赖性趋势,但并非所有肽和浓度下的差异都具有统计学意义。

研究人员还将反应与非癌性乳腺上皮细胞模型MCF10A细胞进行了比较。在他们的实验中,三种主要肽对癌细胞表现出更强的抑制作用,而对正常细胞模型则没有类似的细胞毒性。这种明显的选择性是该研究中最引人入胜的发现之一,因为不加区分的细胞损伤会极大地限制分子的治疗价值。

研究团队随后用浓度为10微克/毫升的肽1、12和13处理细胞24小时后,检测了基因表达情况。研究人员发现,与肿瘤抑制相关的几个基因表达上调,而与癌症相关的基因(如IL6、MMP2和CCND2)表达下调,具体情况取决于肽的种类。

这些变化为我们了解细胞内部可能发生的情况提供了线索。但它们并不能证明这些肽能够阻止肿瘤生长、预防转移或提高动物或人类的生存率。基因表达只是一个快照,信使RNA的变化并不总是会转化为蛋白质或临床结果的相同变化。

即使是“杀死乳腺癌”这样的说法也过于宽泛。乳腺癌并非单一疾病。肿瘤的差异体现在激素受体状态、HER2状态、突变情况、分期以及细胞周围微环境等方面。这项研究仅测试了一种癌细胞系,并未探讨相同的肽是否对三阴性、HER2阳性或其他乳腺癌模型有效,更遑论对患者体内的肿瘤有效。

为什么MRSA检测结果现在如此重要

这项抗生素耐药性发现正值全球耐药性问题日益严峻之际。世界卫生组织在2026年7月发布的一份情况说明书中指出,2023年全球约六分之一的实验室确诊细菌感染病例对抗生素治疗具有耐药性。世卫组织估计,2021年细菌耐药性导致超过470万人死亡,并警告称,目前新药研发管线中的药物数量仍然不足。

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)之所以重要,是因为它对常用抗生素的耐药性会使感染更难治疗,尤其是在住院患者、有伤口或植入侵入性医疗器械的患者以及免疫系统较弱的患者中。目前仍有一些治疗方法,但临床医生必须根据感染部位和严重程度、实验室检测结果、患者自身情况以及当地的耐药模式来选择合适的治疗方案。

抗菌肽之所以备受关注,部分原因是许多抗菌肽能够通过物理相互作用破坏细菌细胞膜,而非靶向单一细菌酶。理论上,这种机制可以增加细菌产生耐药性的难度。然而,在实践中,抗菌肽也面临着自身的发展难题。体内的酶可以将其分解;它们可能迅速从血液循环中消失;可能与非预期靶点结合;或者在有效剂量下损伤人体细胞。此外,抗菌肽的生产、储存和递送也存在诸多困难。

因此,令人满意的 MIC 值只是一个起点,而不是终点。

为什么墨西哥钝口螈可能携带有用的分子线索

墨西哥钝口螈是水生蝾螈,拥有外鳃,并以其惊人的肢体再生和组织修复能力而闻名。它们的皮肤时刻与水、微生物和外力损伤接触。黏液有助于在动物和环境之间形成一道防御屏障。

这项研究的逻辑并非认为再生本身就能产生抗癌药物。相反,研究人员推断,具有强大先天防御能力的动物可能产生具有有用生物活性的肽。筛选结果足以支持这一假设,从而证明进行更多实验的必要性。

如果某种分子最终成为候选药物,那么合成方法对于科学研究和环境保护都至关重要。研究人员无需反复从动物身上采集黏液,即可复制和改造已知的氨基酸序列。这使得实验室能够测试微小的改变是否能提高药效、降低毒性或延长肽的持续时间。

这项研究也避免了让消费者随意接触墨西哥钝口螈或收集其黏液。未经处理的动物分泌物并非标准化药物,可能含有污染物,而且没有证据表明外用或服用墨西哥钝口螈黏液可以治疗癌症或感染。患者不应根据这项研究延误既定治疗方案或更改处方抗生素。

从实验室发现新药到药物问世,还有很长的路要走。

接下来要取得令人信服的成果,难度很大。首先,独立的实验室需要重复验证抗菌和癌细胞方面的研究结果。科学家们将测试更多耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)分离株和更多癌症模型,包括来自不同乳腺癌亚型的细胞。他们还将研究这些肽如何影响血细胞、肝细胞、肾细胞和免疫反应。

研究人员还需要测量这些分子在血液中是否保持完整,它们是否能到达感染组织或肿瘤,人体如何清除它们,以及达到何种剂量会产生毒性。癌症研究可能会从更多的细胞系发展到类器官,再到精心设计的动物模型。抗生素研究则需要感染模型,以证明某种肽是否能降低细菌负荷并改善治疗效果,而不仅仅是抑制其在肉汤中的生长。

只有经过令人信服的临床前证据和监管部门的审查,候选药物才能进入早期人体试验,这些试验主要侧重于安全性和剂量。后续试验必须证明其疗效显著优于对照药物。大多数有前景的实验室化合物最终都未能完成这一过程。

截至2026年9月13日,发表在PLOS ONE上的这篇论文本身并未提供任何人体证据,并指出其研究成果尚待进一步验证。检索美国国家癌症研究所目前乳腺癌治疗试验的列表可知,提供给患者的疗法需要经过更为深入的测试。在本报告回顾的已发表研究中,源自墨西哥钝口螈的候选疗法远未达到这一标准。

标题说对了什么,又遗漏了什么

研究人员报告的实验结果表明,某些源自墨西哥钝口螈的肽类物质在特定条件下能够抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的生长,并诱导乳腺癌细胞发生死亡。然而,将此结论解读为墨西哥钝口螈黏液能够治疗MRSA或乳腺癌则具有误导性。

真正的成就在于分子发现。研究人员从包含数千个序列的生物样本中筛选出一系列具有可测量活性的合成化合物。其中一个候选化合物达到了针对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的万古霉素筛选阈值,而另外三个候选化合物在T-47D细胞中产生了最强的凋亡信号,并且与所使用的正常乳腺细胞模型相比,它们对这些细胞的选择性更高。

这是有意义的早期证据。但同时也是有限的证据,仅来自一篇论文、少量对照实验和有限数量的生物模型。

最有力的科学回应既不是将这项研究轻蔑地称为“仅仅是细胞实验”,也不是将其奉为灵丹妙药。许多药物的研发都始于实验室筛选,而大多数潜在药物的研发也止步于此。墨西哥钝口螈研究的价值在于它提出的问题:研究结果能否重复?哪些分子结构驱动了这种活性?这些肽能否在体内存活?它们能否在不损伤健康细胞的情况下到达目标组织?它们能否对抗多种耐药细菌或肿瘤?

在这些问题得到证据支持之前,这项发现只能算是药物研究充满希望的第一章,而不是其辉煌的最后一页。

报告披露

卡拉·阿尔瓦拉多 (Karla Alvarado) 为 Consumerlite News 撰写有关科学、健康和重大新闻的报道。本报道基于同行评审论文、其公开的方法和局限性,以及来自权威机构的最新公共卫生信息。“抗肿瘤活性”一词描述的是实验室研究结果,不应被解释为诊断、治疗建议或对人体有益的证据。

来源

本文译自Consumerlite News的U.S. English版本。阅读原文。

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