【Cancer Res.】转移风险降低72%！运动诱导的代谢屏障可阻断癌症进展和转移性扩散

近期，特拉维夫大学的研究人员在Cancer Research上发表了题为“An exercise-induced metabolic shield in distant organs blocks cancer progression and metastatic dissemination”的研究论文。该研究中的数据表明了癌症的代谢可塑性和运动诱导的间质代谢重编程之间存在冲突，提高了通过挑战肿瘤的代谢需求来阻止转移的可能性。

https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-22-0237

研究背景

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临床和临床前研究均表明，运动可以降低癌症发病率和复发率，然而，这种预防作用的机制还有待阐明。临床研究表明，运动可以通过提高机体胰岛素敏感性来调节代谢，促进葡萄糖内稳态，降低性类固醇激素水平，从而具有抗肿瘤作用，改善免疫反应，包括减少炎症或分泌抑制肿瘤生长的骨骼肌肌因子。

同样，癌细胞的代谢改变是肿瘤进展的一个显著标志，这是由细胞的内在特征决定的。癌细胞的有氧糖酵解代谢被称为瓦氏效应，反映了肿瘤通过显著增加葡萄糖摄取改变其代谢的内在能力，使得癌症通过增加合成代谢过程不受控制地增殖。除了内在的变化，肿瘤与微环境的相互作用也会影响癌症代谢。

鉴于在癌症进展中观察到的代谢可塑性和运动后宿主器官的代谢改变，研究人员推测这两个代谢程序是冲突的。他们假设，运动诱导的器官代谢重编程通过限制癌细胞的营养获得，从而创建代谢屏障，将它们转化为抗转移代谢微环境。

运动改变组织代谢并阻止癌症向远处转移

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为了验证假设，研究人员对运动小鼠和对照（不运动）小鼠的器官进行了蛋白质组学分析、原代细胞代谢能力测试，包括线粒体活性和糖酵解功能，以及原代细胞的葡萄糖摄取分析等。

数据表明，运动会导致小鼠多种器官的代谢重新编程，在全身创造一个新的微环境。

团队还对日常活动的女性和男性受试者在运动前后收集的血浆进行了蛋白质组学对比分析，结果显示出与动物模型相似的代谢变化。此外，研究对一项前瞻性人类队列(n=2,734(1302名女性和1432名男性))20年随访数据的分析表明，与不进行体育锻炼的参与者相比，报告定期进行高强度有氧运动的参与者，其转移性癌症的发病率减少了72%。这表明高强度运动可以防止癌症向远处转移。

为了了解这些发现如何直接影响癌症进展，研究人员建立了体内小鼠模型，在肿瘤发生前后通过跑步机促使小鼠运动。在两种模型中，与对照小鼠相比，运动小鼠的黑色素瘤向肺、淋巴结和肝脏的扩散明显减少。那么运动是如何抑制癌症转移的呢？

运动诱导肿瘤微环境中免疫细胞的代谢能力

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由于运动会影响到免疫反应、肿瘤脉管系统、缺氧等多个方面，在这里，研究人员重点研究了运动对免疫反应和细胞外基质的影响。他们将对照组和运动组小鼠的主要器官的原代细胞和黑色素瘤细胞进行离体共培养，并提取荷瘤小鼠转移灶的原代细胞进行分析。

他们发现，运动小鼠的基质比邻近黑色素瘤的基质具有更高的代谢能力，而对照组小鼠的基质则表现出相反的趋势。这表明运动诱导的肿瘤间质串扰直接影响肿瘤微环境，从而改变转移性肿瘤细胞的代谢能力。通过研究数据，研究人员认为运动通过开发基质代谢屏蔽来重编程肿瘤微环境，并通过挑战癌症代谢需求来保护基质免受转移定植。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-22-0237

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。