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防癌抗癌,運動起來!《自然》綜述“運動療法”的潛力有多大

來源:學(xué)術(shù)經(jīng)緯 字號: [ 大 ] [ 中 ] [ 小 ]

  癌癥是威脅人類健康的一大殺手,但我們可以改變或控制一些已知的癌癥風(fēng)險因素,例如吸煙、不健康的飲食或缺乏體育活動。越來越多的科學(xué)證據(jù)提示,這些不健康的生活方式會打破人體的代謝和免疫平衡,從而驅(qū)動癌癥發(fā)生。相反,運動給全身帶來好處,有助于重新建立起體內(nèi)平衡,不僅是預(yù)防癌癥的重要因素,還可以在臨床治療中發(fā)揮潛力。

圖片來源:123RF

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  近期,《自然》旗下Nature Metabolism上發(fā)表的一篇綜述中,科學(xué)家們概述了運動如何通過調(diào)節(jié)免疫和代謝,影響癌癥的發(fā)生發(fā)展,并討論了臨床上如何借助運動來防癌抑癌的未來方向。在這篇文章中,學(xué)術(shù)經(jīng)緯將和讀者朋友們分享其中的主要內(nèi)容。

  預(yù)防惡性發(fā)展,保護多個器官組織

  除了增強心肺功能和練到“肌肉”外,新近一些研究發(fā)現(xiàn),通過代謝或免疫調(diào)節(jié)途徑,運動會對其他一些重要的器官產(chǎn)生組織特異性的影響,增強保護,抵抗腫瘤發(fā)生。

  以肝臟為例。非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)由慢性代謝失調(diào)造成,會增加肝癌的風(fēng)險,它的特點是甘油三酯在肝細胞內(nèi)蓄積,伴隨肝臟炎癥。在飲食誘導(dǎo)NAFLD的小鼠模型中,相比對照組,4周運動(在跑輪中奔跑)可以抑制肝臟脂肪變性的發(fā)展。相關(guān)研究顯示,與此同時,運動可以增加激酶AMPK在肝臟中的活性,從而減少合成代謝過程(如脂質(zhì)合成)并增加分解代謝過程(如脂質(zhì)氧化)。伴隨著這些代謝變化,從炎癥相關(guān)基因的表達來看,肝臟炎癥得以減輕。

圖片來源:123RF

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  潰瘍性結(jié)腸炎是結(jié)直腸癌的一個主要風(fēng)險因素,而動物實驗發(fā)現(xiàn),運動療法可以緩解這種慢性炎癥狀態(tài)。研究人員讓藥物誘導(dǎo)慢性結(jié)腸炎的大鼠連續(xù)7周、每周5天、每天游泳,相比對照組,發(fā)現(xiàn)可以抑制結(jié)腸縮短、結(jié)腸壁受損和脾腫大,而且每天游泳時間更長,效果也更好。

運動可以保護多種器官抵抗組織特異性癌變

運動可以保護多種器官抵抗組織特異性癌變

  骨髓的造血功能也會受到運動調(diào)節(jié)。骨髓造血功能在癌癥中升高,并轉(zhuǎn)為生成更多的髓系細胞。多種癌癥中,血液中髓系細胞升高與不良結(jié)局有關(guān)。而在幾種小鼠模型中開展的研究顯示,跑輪6周可促進造血干細胞和祖細胞保持靜息,減少髓系細胞生成。

  調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境,抑制腫瘤生長

  全身代謝和免疫功能相關(guān)的多種細胞和分子(例如特定類型的免疫細胞,血液中的葡萄糖等)會由于運動而改變。類似的變化也發(fā)生在癌癥患者體內(nèi),并且會改變腫瘤微環(huán)境(TME)。多項臨床前癌癥模型的研究顯示,重塑腫瘤微環(huán)境中的代謝和免疫網(wǎng)絡(luò),可能是運動抑制或延緩腫瘤生長的重要機制。

運動改變了腫瘤微環(huán)境的免疫組成(藍框),降低了先天免疫細胞群的比例,增加了T細胞和天然殺傷細胞的比例,同時改變了腫瘤微環(huán)境的代謝(綠框),減少缺氧等

運動改變了腫瘤微環(huán)境的免疫組成(藍框),降低了先天免疫細胞群的比例,增加了T細胞和天然殺傷細胞的比例,同時改變了腫瘤微環(huán)境的代謝(綠框),減少缺氧等

  科學(xué)家們通過多項實驗發(fā)現(xiàn),在給小鼠移植淋巴瘤、黑色素瘤或乳腺癌等不同類型的腫瘤細胞前后,讓動物通過跑步或游動等方式增加運動,有助于抑制腫瘤的生長,甚至活得更久。還有實驗顯示,運動可以增強局部放療加抗PD-1療法的治療效果,進一步抑制腫瘤生長,并減少腫瘤中具有免疫抑制功能的細胞聚集。

  這些研究的分析提示,運動或許同時調(diào)節(jié)了全身和腫瘤內(nèi)的免疫反應(yīng),增強免疫細胞的抗腫瘤活性。

圖片來源:123RF

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  另一方面,運動還顯示出對腫瘤代謝的影響,改變腫瘤微環(huán)境特有的多種代謝物(例如乳酸鹽)、信號通路和轉(zhuǎn)錄因子信號,以及能量代謝途徑。在有些癌癥模型中,給小鼠植入患者來源的腫瘤移植物后,研究人員分析腫瘤代謝物的組成發(fā)現(xiàn),運動小鼠中的腫瘤有數(shù)十種代謝物的相對比例發(fā)生了顯著改變。

  關(guān)于運動如何改變腫瘤代謝與免疫之間的相互作用,進而改變腫瘤發(fā)生,也引起了科學(xué)家們的關(guān)注。這篇綜述的作者指出,相關(guān)研究將會是未來的一個重要方向。

  運動療法:已有多項臨床試驗在開展

  除了在臨床前研究中顯示出運動防癌抑癌,已經(jīng)有幾項臨床試驗開始研究運動療法對癌癥的作用。

  文章作者提到,至少有兩項多中心、3期隨機對照試驗,分別在研究為期2~3年的運動干預(yù)是否能幫助原發(fā)性結(jié)腸癌和轉(zhuǎn)移性前列腺癌患者改善癌癥結(jié)局,包括是否能提高無病生存期或總生存期等。還有幾項規(guī)模較小的臨床試驗,則關(guān)注運動是否能預(yù)防原發(fā)性癌癥的發(fā)生率,或是預(yù)防癌癥復(fù)發(fā)。

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  研究作者指出,這些初步研究,伴隨著近年來多組學(xué)分析技術(shù)、單細胞測序和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)等技術(shù)的進步,以及使用人工智能的先進計算方法,將會以前所未有的分辨率,為我們理解運動在生理、免疫代謝以及腫瘤發(fā)生之間的關(guān)系提供令人振奮的洞見。

  在這篇綜述的最后,研究作者總結(jié)說,不健康的生活方式因素會在機體、組織、細胞和分子等各個水平引起免疫代謝軸失調(diào),成為加速腫瘤形成的原因之一,而運動或許是重塑免疫和代謝網(wǎng)絡(luò)及其相互作用的一種策略。加深認識運動在防癌抗癌方面的重要作用,也有望實現(xiàn)改善健康、促進長壽的目標(biāo)。

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