一項在小鼠身上進行的關於跑步如何影響腫瘤的重要新研究表明,運動可能透過改變某些免疫細胞的內部運作來幫助抗擊癌症。該研究涉及齧齒動物,但也可能對了解運動如何影響人的癌症也有影響。
我們已經有了大量令人信服的證據,表明運動會改變我們患惡性腫瘤或死於癌症的風險。例如,在2016年的一項大規模流行病學研究中,與很少活動的人相比,活躍度高的人患上13種不同型別癌症的可能性要小得多。
同樣,美國運動醫學學院去年釋出的一項對以往研究的回顧得出的結論是,經常運動可以將我們患某些癌症的風險降低多達69%。該分析還發現,鍛鍊可以改善治療結果,延長已患癌症患者的生命。
但是,尚不清楚運動如何影響腫瘤。動物研究表明,運動可以減輕炎症,否則可能會使體內的內部環境不適用於惡性腫瘤。但是,關於運動與癌症之間相互作用的基本問題仍然沒有答案。
因此,最近,來自斯德哥爾摩卡羅林斯卡研究所和其他機構的一組科學家開始對白細胞產生疑問。白細胞是免疫系統的一部分,透過注意、導航和經常消滅惡性細胞,在我們的癌症防禦中發揮關鍵作用。研究人員一段時間以來就知道,不同型別的免疫細胞傾向於針對不同型別的癌症。但是,關於運動是否和如何影響這些免疫細胞,以及這些變化是否可能以某種方式促進運動對癌症的抑制作用,人們所知甚少。
現在,這項於10月在“電子生活”雜誌(Elife)上發表的新研究,瑞典科學家決定透過給小鼠接種不同型別的癌細胞,並讓其中一些小鼠不停運動而讓其他小鼠保持久坐不動的方式,從而獲取更多的瞭解。幾周後,研究人員發現一些跑步的小鼠幾乎沒有腫瘤生長的跡象。更有趣的是,大多數活躍的小鼠都接種癌細胞,這些癌細胞已知特別易受一種特定型別的免疫細胞(稱為CD8+T細胞)的影響,這些細胞主要傾向於對抗某些形式的乳腺癌和其他固體腫瘤。
研究人員推測,運動可能會對這些免疫細胞產生特殊影響。
為了找到答案,他們隨後在攜帶腫瘤細胞的動物體內用化學方法阻斷這些T細胞的活動,並讓它們執行。幾周後,儘管處於活躍狀態,但沒有功能性CD8 + T細胞的動物卻表現出明顯的腫瘤生長,這表明CD8 +T細胞在工作時必須是運動有助於預防某些癌症的關鍵部分。
為了進一步確認,科學家隨後從已經跑動的動物和沒有跑動的動物中分離出CD8 + T細胞。然後,他們將一種或另一種型別T細胞注射到久坐、易患癌症的動物體內。從跑步者那裡接受免疫細胞的動物隨後比從非活動小鼠那裡接收免疫細胞的動物明顯更好地擊退腫瘤。
這項新研究的負責人、英格蘭劍橋大學和卡羅林斯卡研究所的分子生理學教授蘭德爾·約翰遜(Randall Johnson)說,這些結果令研究人員感到驚訝和興奮。他說,他們似乎證明“運動對T細胞的影響是T細胞本身固有的,並且是持久的。”換句話說,運動以持久的方式改變了細胞。
但是,科學家們想知道,運動對細胞的作用是什麼,使它們在對抗腫瘤方面格外有效?為了探究這個問題,研究人員讓一些老鼠奔跑直到累得筋疲力盡,而另一些老鼠則安靜地待著。然後,他們從兩組中抽血,並將樣本透過精密儀器進行記錄,記錄並計算所有分子。
血液樣表在分子水平上差異很大。跑步者的血液中含有更多與燃料和新陳代謝有關的物質,其中乳酸的含量特別高,而乳酸是由肌肉大量運動產生的。科學家們推測,也許乳酸影響了跑步者的T細胞?
因此,他們將乳酸新增到從小鼠中分離出來並在培養皿中培養的CD8+T細胞中,發現這些細胞在面對癌細胞時比其他T細胞更具活性。基本上,用乳酸浸泡後,它們成為更好的抗癌戰士。
簡而言之,約翰遜博士說:“從我們的研究看來,這些T細胞確實受到運動的有力影響。”
當然,他和他的同事們的實驗只涉及老鼠,而沒有涉及人類。運動後,我們人類還會產生額外的乳酸和其他相關分子(研究人員在研究的最後一部分中證實了這一點,方法是奔跑後從人體抽血並分析其分子組成)。但是,我們的CD8 + T細胞是否以完全相同的方式做出反應仍尚不確定。
該研究也沒有顯示所有運動對T細胞的影響是否相同,或者某些鍛鍊是否對增強T細胞的力量比其他鍛鍊更有益。這也不意味著運動僅僅透過強化這些細胞就可以降低癌症風險和進展。更有可能的是,活躍可能會影響我們的身體如何以多種方式,也許是相互關聯的方式處理惡性腫瘤。約翰遜博士及其同事計劃在以後的研究中探索許多這些問題。
Author: By Gretchen Reynolds
參考資料:
https://www.nytimes.com/2020/11/11/well/move/how-exercise-might-affect-immunity-to-lower-cancer-risk.html