
2020年9月14日,一篇名为《运动及其在癌症中的相关免疫代谢调节》的文献综述发表在顶级医学期刊《NatureMetabolism》,文章指出不健康的生活方式会打破机体内环境稳态,加速癌症的发生发展,其背后的机制很可能与机体代谢及免疫调节异常相关。此外,文章还讨论了运动调节并重建内环境稳态,通过代谢和免疫特异性途径改善组织功能的复杂机制。肥胖与癌症——不健康生活方式背后的新陈代谢紊乱与免疫异常调节。


肥胖是长期缺乏躯体运动和过度能量摄入的双重结果。在这种不良生活习惯与环境的综合作用下,肥胖患者的免疫代谢轴在细胞、组织和器官水平都会发生不同程度的紊乱,进而导致癌症的发生发展。




首先,肥胖患者的关键代谢生长因子(例如:葡萄糖、胰岛素、胰岛素样生长因子和瘦素等)活性异常,这会导致多种生长因子相关信号通路的长期激活,进而促进细胞的生长、存活及增殖。这些信号通路的激活,协同诱变物质的蓄积以及基因的表观遗传改变,共同降低了细胞癌变的“门槛”并推动后续癌症的发生发展。
其次,肥胖会引发炎性反应并导致免疫调节异常。多种组织中脂肪细胞的肥大与过度生长会导致缺氧、脂肪细胞应激和死亡。与此同时,炎性介质的过度产生使得组织募集并蓄积包括中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞在内的多种固有免疫细胞,促进细胞增殖和存活相关信号通路的长期激活,最终驱使肿瘤发生发展。
最后,肥胖状态的肿瘤微环境具有一定的免疫抑制作用。以肥胖小鼠乳腺癌模型为例,其肿瘤微环境中的髓样抑制细胞(MDSCs)在肿瘤细胞内细胞因子IFN-γ的诱导下会上调免疫检查点分子PD-L1,进而损害CD8+T细胞的正常功能。此外,近年来的研究表明在小鼠乳腺癌模型中,肥胖小鼠组织循环中27-羟基胆固醇的含量异常增高,这会引起肺部多形核中性粒细胞和γδT细胞的异常蓄积,进而使得肿瘤易于扩散转移。

庆幸的是,我们并非没有应对措施,研究发现运动能够有效调节免疫代谢,提高机体生理适应性。
相较于不健康的生活方式,运动作为一种潜在的正向刺激,能够有效调节免疫代谢,并且提高机体的生理适应性。一方面,运动能够促进包括骨骼肌、心脏、骨骼、肝脏、脂肪组织在内的多种器官间的相互作用。
另一方面,运动不仅能够调控远端组织器官的生物进程,并且对新陈代谢和免疫调控通路也有着显著的影响。非酒精性脂肪肝是一种慢性代谢性疾病,以肝脏细胞中甘油三酯过量蓄积伴异常肝脏炎症反应为主要特点,大大增加肝癌风险。研究表明,在饮食诱导的非酒精性脂肪肝小鼠模型中,运动能够有效抑制肝脏细胞脂肪变性的发生发展,降低异常肝脏炎症反应。
作为结肠癌的重要危险因素,溃疡性结肠炎同样可以通过运动得到缓解和改善。研究表明,连续7周、每周5天、每天1-1.5小时的游泳运动能够显著抑制结肠短缩、防止结肠屏障破坏、改善脾亢进,并且其效果与运动量的多少正向相关。此外,运动还能够改善溃疡性结肠炎患者的结肠隐窝深度、减弱炎症细胞浸润及相关炎性因子的释放。
运动对于骨髓造血系统的影响同样引人注目。骨髓是造血活动的主要场所,而癌症患者的骨髓造血水平是异常增高的,并且以髓系异常造血为主。研究表明在多种小鼠模型中,运动能够通过静默造血干细胞活动,抑制这种异常增高的髓系造血以及单核细胞增生。

运动能够有效调节免疫代谢,预防或改善包括非酒精性脂肪肝、溃疡性结肠炎、癌症在内的多种慢性疾病。
总而言之,肥胖等不健康的生活方式会引起新陈代谢紊乱与免疫调节异常,破坏机体内环境稳态并加速癌症的发生发展。而运动作为一种潜在的正向刺激,能够有效调节免疫代谢,并且提高机体的生理适应性,从而预防或改善包括癌症在内的多种疾病。
参考文献:
KoelwynGJ,ZhuangX,TammelaT,SchietingerA,;2(9):849-857.doi:10.1038/s47-4.



