运动防止肿瘤转移的秘密

　　临床和临床前研究表明，运动不但可以预防癌症的发生，而且还能防止肿瘤的发展，降低癌症的复发率。
　　观察癌症进展过程中的代谢和运动后人体器官的代谢变化，以色列特拉维夫大学的研究人员推测，这两个代谢程序正在发生冲突——运动诱导的器官代谢重编程通过限制癌细胞的营养供应，将它们转化为抗转移的代谢微环境，进而抑制肿瘤转移。
　　事实是否如此呢？
　　为了进行验证，研究人员首先对运动小鼠和久坐小鼠的器官进行蛋白质组学分析和原代细胞代谢能力测试，包括线粒体活性和糖酵解功能、葡萄糖摄取分析等。
　　运动小鼠定期跑步20分钟后，身体发生了以下改变，说明运动会引起小鼠多器官代谢重编程，从而在全身创造新的微环境 ：
　　1、肺部、淋巴结、肝脏和肌肉的碳水化合物代谢、糖酵解、氧化磷酸化和线粒体生物合成功能都明显上调。
　　2、主要器官的葡萄糖摄入量、糖酵解功能、活跃线粒体数目和耗氧率明显高于对照小鼠。
　　3、葡萄糖转运体的mRNA水平在淋巴结、肺、肝脏和骨骼肌的原代细胞中明显升高。
　　论文图表截图
　　研究人员接着调查了运动是否也引起了人体的代谢改变 。他们先是检测了6名健康的经常运动的受试者（男女各3名）在高强度运动前后的血液样本，结果发现，所有受试者的胰岛素生长因子1通路基因表达显著富集，说明运动促使人体的葡萄糖代谢增强，这与上文小鼠实验的结果是相似的。
　　研究人员又在一个由14名高强度运动的受试者组成的单独队列中发现，运动期间，葡萄糖和脂肪利用之间的比率受运动强度的影响。葡萄糖利用率随着运动强度的增加显著上升。这一结果与前一组数据相互印证，说明高强度运动会增加对碳水化合物的利用。
　　癌症分期 和运动强度 之间存在怎样的相互作用呢？为了研究这种关系，研究人员分析了一个跟踪了20年的前瞻性队列，其中女性1302名，男性1432名，他们自我报告了运动的持续时间和强度。这个队列研究与以色列国家癌症登记处相关联。该登记处覆盖了整个以色列人口，估计实体瘤确定的完整性为97%。
　　分析表明，运动往往会降低男性和女性患癌症的风险，与高度转移性癌症的相关性更大。具体来说，与不运动组相比，高强度运动把高转移性癌症的发病率降低了73%。这意味着高强度运动可以防止癌症向远处转移 。
　　论文图表截图
　　为什么运动能如此显著地抑制肿瘤的转移呢？
　　运动会影响到免疫反应 、肿瘤脉管系统 、缺氧 等多个方面。研究人员着重研究了运动对免疫反应和细胞外基质的影响。他们把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，分析所得的数据，揭开了其中的秘密。
　　原来，运动会诱导肿瘤微环境中免疫细胞的代谢能力，从而增强对癌症的免疫反应。T细胞需要适当水平的葡萄糖，否则其mTOR活性以及其它途径的活性就会降低，所以，癌细胞消耗的葡萄糖会在代谢上限制肿瘤微环境中的T细胞活性，导致T细胞丧失功能。而运动可以诱导肿瘤微环境中免疫细胞的代谢能力，增强对癌症的免疫反应。而且，运动也增加了微环境中基质细胞对营养物质的吸收，导致微环境不支持肿瘤细胞定植，从而防止转移扩散。
　　研究人员猜测，由于肌肉细胞在长时间或高强度运动后需要大量的糖原才能逐渐恢复到运动前的糖原浓度，这个过程大概需要24小时，在此期间，肌肉细胞和恶性细胞竞争可用的糖原资源，因此运动可能会保护肌肉免受转移性传播。同时，这个过程还可能为内脏器官的肿瘤播种提供代谢屏障，不但保护内脏免受转移性传播，而且与免疫疗法联合 使用可能会是有益的。
　　参考文献：
　　Sheinboim D, Parikh S, Manich P, et al. An exercise-induced metabolic shield in distant organs blocks cancer progression and metastatic dissemination[J]. Cancer Research, 2022: CAN-22.