从红树林沉积物中挖掘新菌种：Microbacterium alkaliflavum sp. nov. 的抗癌潜力与分类学新发现

为探究稀有放线菌代谢物抗癌潜力，研究人员对红树林菌株 B2969T研究，确定其新菌种地位及产生物活性物质能力。

　　# 探秘红树林：新菌种的抗癌潜力与分类学新发现
在神秘的红树林生态系统中，隐藏着无数未知的宝藏，其中放线菌（Actinomycetota）便是一类极具潜力的微生物资源。长久以来，放线菌被视为生物活性化合物的重要来源，为人类的健康事业立下了汗马功劳。像链霉菌（Streptomyces），曾在 20 世纪 50 - 70 年代为临床贡献了约三分之二的抗生素，是当之无愧的 “明星菌株”。但随着时间推移，从链霉菌中获取新型化合物变得愈发困难，科研人员的目光逐渐转向了那些分离频率较低的 “稀有放线菌”。

Microbacterium 属作为放线菌门中的一员，目前已发现超过 154 种，但人们对其生物活性代谢物的了解却十分有限。尽管部分 Microbacterium 属物种的粗提物展现出了抗菌、细胞毒性等活性，可它们的生物合成潜力仍如同被重重迷雾笼罩，亟待探索。与此同时，鼻咽癌（Nasopharyngeal carcinoma，NPC）作为一种在头颈部高发的恶性肿瘤，尤其在我国南方地区较为流行，严重威胁着人们的健康。然而，针对 NPC 的天然抑制剂大多源自植物，从微生物中寻找有效抗癌物质的研究相对较少。正是在这样的背景下，为了挖掘 Microbacterium 属物种的生物合成潜力，探寻对抗 NPC 的新途径，广西科学院生态环境研究所和广西医科大学的研究人员展开了一项极具意义的研究。该研究成果发表在《BMC Microbiology》上，为相关领域的发展带来了新的曙光。

研究人员在这项研究中，运用了多种关键技术方法。在菌株分离与鉴定方面，从广西北部湾红树林沉积物中成功分离出菌株 B2969^T，并通过 16S rRNA 基因测序和系统发育分析确定其分类地位。在基因组研究层面，利用全基因组测序技术对菌株 B2969^T的基因组进行测序和注释，挖掘生物合成基因簇（Biosynthetic gene clusters，BGCs）。针对代谢物分析，采用液相色谱 - 串联质谱（Liquid chromatography tandem mass spectrometry，LC - MS/MS）技术结合分子网络分析，鉴定菌株产生的具有细胞毒性的化合物。最后通过细胞计数试剂盒 - 8（Cell Counting Kit - 8，CCK - 8）法测定菌株提取物对 NPC 细胞系的细胞毒性。

下面让我们深入了解一下具体的研究结果：

1. 系统发育分析

研究人员通过分析菌株 B2969^T的 16S rRNA 基因序列，发现它与 Microbacterium 属内其他物种的模式菌株有较高相似度，但 ANI、dDDH 等数值均低于物种划分阈值，这表明 B2969^T与其他 Microbacterium 物种存在显著差异。综合多种分析结果，确定菌株 B2969^T属于 Microbacterium 属的一个新物种，并将其命名为 Microbacterium alkaliflavum sp. nov.。

2. 形态和生理特性

B2969^T菌株呈现出典型的 Microbacterium 属特征，如革兰氏阳性、杆状、不产芽孢且无运动性。它在多种培养基上均能生长，生长温度范围为 28 - 50°C，最适温度为 28°C；pH 适应范围是 4 - 11，最适 pH 为 7；NaCl 浓度适应范围是 1 - 3%，最适浓度为 1%。此外，该菌株还具有特定的酶活性，能够利用多种糖类产酸，这些特性使其与其他近缘物种区分开来。

3. 细胞毒性活性

在对 NPC 细胞系的研究中，B2969^T菌株的乙酸乙酯提取物对 TW03 和 5 - 8F 细胞系表现出抑制作用，IC₅₀值分别为 3.512μg/μL 和 2.428μg/μL，这表明该菌株提取物具有一定的抗 NPC 细胞活性。

4. 基因组特征

B2969^T菌株的基因组大小为 5,169,222 bp，GC 含量达 69.92%，包含 4,586 个蛋白质编码基因、47 个 tRNA 和 4 套 rRNA 基因。基因组分析发现，该菌株含有与重金属抗性、氮磷利用相关的基因，还具备独特的硫氧化途径。此外，通过 antiSMASH 分析，鉴定出 8 个负责次生代谢物生物合成的基因簇，这些基因簇与多种具有生物活性的化合物合成相关。

5. 化学成分分析

借助 LC - MS/MS 和基于 GNPS 的分子网络分析，研究人员在 B2969^T菌株的粗提物中鉴定出 10 种具有潜在细胞毒性的化合物，其中包括已知的具有抗癌活性的去铁胺 B（desferrioxamine B）等。但部分化合物此前未从 Microbacterium 属物种中分离得到，其结构和对 NPC 细胞系的细胞毒性还需进一步研究。

综上所述，研究人员从红树林沉积物中成功分离出 Microbacterium alkaliflavum sp. nov. 新菌种，明确了其分类地位。基因组分析揭示了该菌株在重金属抗性、氮磷利用方面的重要意义，其粗提物对 NPC 细胞系展现出一定活性。同时，基因组分析和代谢物分析表明，该菌株具备产生多种结构多样化合物的能力，是探索生物活性化合物的优质潜在资源。这一研究为深入了解 Microbacterium 属物种的生物学特性和生物合成潜力提供了重要依据，也为开发新型抗癌药物带来了新的希望，为后续从微生物中挖掘更多有效抗癌物质奠定了坚实基础。不过，研究也存在一些局限性，例如部分化合物结构和活性尚未明确，未来还需进一步深入研究，以充分挖掘该菌株的潜在价值。