我們的飲食會(huì )在很多方面影響健康。通常認為,健康飲食可以降低癌癥風(fēng)險。例如,飲食對體重有很大的影響,而肥胖會(huì )導致 13 種不同類(lèi)型的癌癥。健康飲食有助于保持健康體重或減輕體重,從而降低患癌癥的風(fēng)險。
飲食除了可以降低癌癥風(fēng)險,是否還可以幫助癌癥患者抑制
腫瘤生長(cháng)呢?
事實(shí)上,人們通常認為低血糖飲食可以通過(guò)降低血糖和胰島素水平來(lái)抑制腫瘤生長(cháng),但對于其他營(yíng)養素的相關(guān)變化是否也存在影響的了解較少。既然飲食干預可以改變腫瘤微環(huán)境中的代謝物水平,那么就有可能會(huì )通過(guò)影響癌細胞的代謝以抑制
腫瘤的生長(cháng)。
麻省理工學(xué)院癌癥研究所的學(xué)者指出,低血糖飲食可以通過(guò)改變脂質(zhì)代謝以抑制
腫瘤生長(cháng)。相關(guān)內容以題為“Low glycaemic diets alter lipid metabolism to influence tumour growth”的研究論文于10月20日發(fā)表在國際雜志《Nature》上。
圖源:https://doi.org/10.1038/s41586-021-04049-2
盡管熱量限制(CR)和生酮飲食(KD)通常被認為是通過(guò)降低血糖和胰島素水平來(lái)限制腫瘤生長(cháng)的,但研究人員通過(guò)實(shí)驗發(fā)現,只有CR能抑制小鼠體內特定腫瘤異體的生長(cháng),而且只有 KD 能顯著(zhù)降低空腹血漿胰島素水平。這表明,降低血糖和胰島素可能無(wú)法完全解釋 CR 對腫瘤生長(cháng)的影響,存在其他機制對
腫瘤的生長(cháng)有抑制作用。
研究人員進(jìn)一步測量了喂養對照飲食、CR或KD的腫瘤小鼠的血漿和腫瘤間質(zhì)(TIF)中的代謝物水平。結果顯示,KD降低了血糖水平,但并沒(méi)有降低TIF的葡萄糖水平,而CR將TIF的葡萄糖水平從~1.6mM降至~0.8mM。CR 對 TIF 葡萄糖的影響可能有助于抑制
腫瘤的生長(cháng)。
接下來(lái),研究發(fā)現 CR 和 KD 對脂肪酸水平的影響存在顯著(zhù)差異。KD 會(huì )增加血漿和 TIF 中的許多脂肪酸,而CR 會(huì )降低幾乎所有脂肪酸的水平。因此,脂質(zhì)和脂肪酸的腫瘤可用性降低是CR所特有的,環(huán)境中的脂質(zhì)限制可能有助于CR抑制
腫瘤生長(cháng)。
為了評估脂質(zhì)匱乏如何影響細胞的脂肪酸代謝,研究人員將細胞培養在僅含有微量脂肪酸的脂質(zhì)匱乏培養基中。值得注意的是,脂質(zhì)匱乏不會(huì )使 AL1376 細胞對葡萄糖限制的任何抗增殖作用敏感,這表明單獨這兩種CR介導作用的組合可能無(wú)法解釋
腫瘤生長(cháng)的減緩。
在含指定葡萄糖濃度的脂化與脫脂培養基中培養的AL1376 細胞的倍增時(shí)間
進(jìn)一步的研究發(fā)現,合成單不飽和脂肪酸的硬脂酰輔酶 A 去飽和酶 (SCD) 的上調是癌細胞在脂質(zhì)匱乏的環(huán)境中增殖所必需的。SCD 活性對于脂質(zhì)匱乏環(huán)境中癌細胞的生長(cháng)至關(guān)重要,而CR會(huì )損害腫瘤SCD的活性,導致不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸之間的不平衡,從而減緩
腫瘤的生長(cháng)。
然后,研究人員探究高脂肪熱量限制(HFCR)飲食是否可以增加全身脂質(zhì)可用性,以挽救CR 介導的 SCD 活性和
腫瘤生長(cháng)的損害,以及飲食脂肪成分如何改變全身脂質(zhì)可用性。結果表明,通過(guò)較高脂肪的CR飲食,強制癌細胞SCD表達或提高循環(huán)脂質(zhì)水平,可增強對CR效應的抵抗力。
相比之下,盡管KD也損害了腫瘤SCD的活性,但KD驅動(dòng)的脂質(zhì)供應的增加維持了腫瘤中不飽和脂肪酸的比例,通過(guò)改變KD的脂肪組成可以增加腫瘤飽和脂肪酸的水平并降低腫瘤SCD活性,減緩
腫瘤的生長(cháng)。
研究表明,飲食引起的腫瘤脂肪酸去飽和活性和特定脂肪酸種類(lèi)的可用性之間是否匹配決定了低血糖飲食是否會(huì )抑制腫瘤生長(cháng)。飲食的脂肪成分和低血糖飲食誘導的腫瘤SCD抑制之間的相互作用,導致飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸之間的不平衡,是低血糖飲食抑制
腫瘤生長(cháng)的機制。
總結低血糖飲食如何改變脂質(zhì)代謝以影響
腫瘤生長(cháng)的模型
需要指出的是,低血糖飲食可能不是所有癌癥患者的正確干預方法。CR和KD方案都很難維持,而且CR引起的體重減輕可能會(huì )限制治療方案。此外,盡管富含SFA的KD可以抑制小鼠
腫瘤的生長(cháng),但研究表明,長(cháng)期食用SFA會(huì )產(chǎn)生負面影響,包括導致癌細胞轉移和心血管疾病。
這項研究顯示了飲食如何改變腫瘤代謝物的可用性并影響癌細胞的代謝,從而抑制
腫瘤生長(cháng),為如何納入飲食干預以改善對癌癥患者的護理提供了指導。(生物谷 bioon)
參考文獻:Lien E C, Westermark A M, Zhang Y, et al. Low glycaemic diets alter lipid metabolism to influence tumour growth[J]. Nature, 2021: 1-6.