CR:运动,打造抵御癌症转移的“代谢盾牌”!

时间:2022-10-02 23:13:30   热度:℃   作者:网络

*仅供医学专业人士阅读参考

早在两千多年前,苏格拉底就曾说:“身体的健康因静止不动而破坏,因运动练习而长期保持”。

运动的好处可不少,既往的许多研究显示,运动能够降低心血管[1]、糖尿病[2,3]与脂肪肝[4]等疾病的患病风险,预防老年痴呆[5],甚至能够抑制肿瘤进展[6,7]。其中有研究认为,运动可以通过调节代谢来抑制原发肿瘤的生长[8]。

那么运动、代谢与肿瘤进展三者具体有什么联系呢?肿瘤复杂的代谢微环境和宿主器官的代谢情况是否有关呢?除了原发肿瘤,运动是否也与肿瘤转移有关呢?

近期,由以色列特拉维夫大学Mehdi Khaled,Yftach Gepner和Carmit Levy领衔的研究团队对此进行了详细的探究,他们通过一系列实验证明,运动可以引起荷瘤小鼠的主要器官代谢重编程,创造出能够抗转移的微环境,从而抑制肿瘤转移,研究成果发表在著名期刊Cancer Research上[9]。

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研究团队首先探究了健康小鼠定期跑步20min后,主要器官发生的变化,对肺部、淋巴结和肝脏和肌肉的蛋白质组学分析表明:运动小鼠上述器官的碳水化合物代谢、糖酵解、氧化磷酸化(OXPHOS)和线粒体生物合成功能都出现上调,难怪每次跑完步都感觉可以多干两碗饭,这应该是糖代谢发生了改变吧。

随后,研究团队在前述器官的原代细胞对上述通路逐一进行验证,发现运动小鼠主要器官的葡萄糖摄入量、糖酵解功能、活跃线粒体数目以及耗氧率(OCR)明显高于对照小鼠。此外,运动组小鼠的葡萄糖转运体(GLUT1、GLUT2和GLUT4)的mRNA水平在淋巴结、肺、肝脏和骨骼肌的原代细胞也明显升高。

这些数据证明了运动会引起小鼠多器官代谢重编程,且这种新形成的微环境会遍布全身

运动引起小鼠主要器官的原代细胞代谢改变

虽然运动可以引起小鼠代谢重编程,但毕竟人鼠有别。为此,研究团队调查了运动能否引起人体的代谢改变。

通过对6名健康、经常运动的受试者(3名女性,3名男性)在高强度运动前后的血液样本分析,研究团队发现:所有受试者的胰岛素样生长因子1(IGF-I)通路基因表达明显富集,提示运动使人体的葡萄糖代谢增强,与小鼠实验的结果类似。

随后,研究团队在一个由14名高强度运动的受试者组成的单独队列中发现:葡萄糖和脂肪的利用率与运动强度有关,随着运动强度的增加,葡萄糖的利用率会上升。这与前一组数据相互印证,提示高强度运动会增加对碳水化合物的利用。

为了探究癌症所处的阶段和运动强度之间是否存在相关性。研究者们分析了一个为期20年的前瞻性队列(1302名女性和1432名男性)。数据显示,高强度运动有降低男性和女性癌症发病风险的趋势,并且与高度转移性癌症(SEER 7)的风险下降显著相关(与不活动组相比风险降低73%,P

被诊断为SEER 0-4的癌症患者与被诊断为SEER 7的癌症患者的相对运动强度比较

前面搞清楚了运动会引起多器官代谢改变,但是这种改变与肿瘤进展有什么关系呢?为此,研究人员利用黑色素瘤荷瘤小鼠来模拟运动对原发肿瘤及转移的影响,运动小鼠接受8周(接种前)+4周(接种后)的运动方案,而它们的原发肿瘤体积明显小于对照小鼠,提示运动有助于抑制原发肿瘤进展

随后,研究人员建立术后自发转移模型。不出意料,运动小鼠肺部和肝脏中的黑色素瘤细胞数量明显较少,淋巴结中的黑色素瘤细胞也有减少的趋势。这表明,

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