运动如何影响免疫力降低癌症风险?

一项在小鼠身上进行的关于跑步如何影响肿瘤的重要新研究表明,运动可能通过改变某些免疫细胞的内部运作来帮助抗击癌症。该研究涉及啮齿动物,但也可能对了解运动如何影响人的癌症也有影响。

我们已经有了大量令人信服的证据,表明运动会改变我们患恶性肿瘤或死于癌症的风险。例如,在2016年的一项大规模流行病学研究中,与很少活动的人相比,活跃度高的人患上13种不同类型癌症的可能性要小得多。

同样,美国运动医学学院去年发布的一项对以往研究的回顾得出的结论是,经常运动可以将我们患某些癌症的风险降低多达69%。该分析还发现,锻炼可以改善治疗结果,延长已患癌症患者的生命。

但是,尚不清楚运动如何影响肿瘤。动物研究表明,运动可以减轻炎症,否则可能会使体内的内部环境不适用于恶性肿瘤。但是,关于运动与癌症之间相互作用的基本问题仍然没有答案。

因此,最近,来自斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所和其他机构的一组科学家开始对白细胞产生疑问。白细胞是免疫系统的一部分,通过注意、导航和经常消灭恶性细胞,在我们的癌症防御中发挥关键作用。研究人员一段时间以来就知道,不同类型的免疫细胞倾向于针对不同类型的癌症。但是,关于运动是否和如何影响这些免疫细胞,以及这些变化是否可能以某种方式促进运动对癌症的抑制作用,人们所知甚少。

现在,这项于10月在“电子生活”杂志(Elife)上发表的新研究,瑞典科学家决定通过给小鼠接种不同类型的癌细胞,并让其中一些小鼠不停运动而让其他小鼠保持久坐不动的方式,从而获取更多的了解。几周后,研究人员发现一些跑步的小鼠几乎没有肿瘤生长的迹象。更有趣的是,大多数活跃的小鼠都接种癌细胞,这些癌细胞已知特别易受一种特定类型的免疫细胞(称为CD8+T细胞)的影响,这些细胞主要倾向于对抗某些形式的乳腺癌和其他固体肿瘤。

研究人员推测,运动可能会对这些免疫细胞产生特殊影响。

为了找到答案,他们随后在携带肿瘤细胞的动物体内用化学方法阻断这些T细胞的活动,并让它们运行。几周后,尽管处于活跃状态,但没有功能性CD8 + T细胞的动物却表现出明显的肿瘤生长,这表明CD8 +T细胞在工作时必须是运动有助于预防某些癌症的关键部分。

为了进一步确认,科学家随后从已经跑动的动物和没有跑动的动物中分离出CD8 + T细胞。然后,他们将一种或另一种类型T细胞注射到久坐、易患癌症的动物体内。从跑步者那里接受免疫细胞的动物随后比从非活动小鼠那里接收免疫细胞的动物明显更好地击退肿瘤。

这项新研究的负责人、英格兰剑桥大学和卡罗林斯卡研究所的分子生理学教授兰德尔·约翰逊(Randall Johnson)说,这些结果令研究人员感到惊讶和兴奋。他说,他们似乎证明“运动对T细胞的影响是T细胞本身固有的,并且是持久的。”换句话说,运动以持久的方式改变了细胞。

但是,科学家们想知道,运动对细胞的作用是什么,使它们在对抗肿瘤方面格外有效?为了探究这个问题,研究人员让一些老鼠奔跑直到累得筋疲力尽,而另一些老鼠则安静地待着。然后,他们从两组中抽血,并将样本通过精密仪器进行记录,记录并计算所有分子。

血液样表在分子水平上差异很大。跑步者的血液中含有更多与燃料和新陈代谢有关的物质,其中乳酸的含量特别高,而乳酸是由肌肉大量运动产生的。科学家们推测,也许乳酸影响了跑步者的T细胞?

因此,他们将乳酸添加到从小鼠中分离出来并在培养皿中培养的CD8+T细胞中,发现这些细胞在面对癌细胞时比其他T细胞更具活性。基本上,用乳酸浸泡后,它们成为更好的抗癌战士。

简而言之,约翰逊博士说:“从我们的研究看来,这些T细胞确实受到运动的有力影响。”

当然,他和他的同事们的实验只涉及老鼠,而没有涉及人类。运动后,我们人类还会产生额外的乳酸和其他相关分子(研究人员在研究的最后一部分中证实了这一点,方法是奔跑后从人体抽血并分析其分子组成)。但是,我们的CD8 + T细胞是否以完全相同的方式做出反应仍尚不确定。

该研究也没有显示所有运动对T细胞的影响是否相同,或者某些锻炼是否对增强T细胞的力量比其他锻炼更有益。这也不意味着运动仅仅通过强化这些细胞就可以降低癌症风险和进展。更有可能的是,活跃可能会影响我们的身体如何以多种方式,也许是相互关联的方式处理恶性肿瘤。约翰逊博士及其同事计划在以后的研究中探索许多这些问题。

Author: By Gretchen Reynolds

参考资料:

https://www.nytimes.com/2020/11/11/well/move/how-exercise-might-affect-immunity-to-lower-cancer-risk.html

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