糖直接提供癌症细胞营养，促进其增长吗？根据贝勒医学院和威尔康奈尔医学研究所领导的一项研究，答案似乎至少在老鼠身上是’是’。他们在...
糖直接提供癌症细胞营养，促进其增长吗？根据贝勒医学院和威尔康奈尔医学研究所领导的一项研究，答案似乎至少在老鼠身上是’是’。他们在“ 科学”杂志上发表的这项研究显示，每天摄入适量的高果糖玉米糖浆 – 相当于每天饮用约12盎司含糖饮料的人 – 加速了小鼠模型中肠道肿瘤的生长。疾病，独立于肥胖。该团队还发现了含糖饮料的消费直接促进癌症生长的机制，这表明了潜在的新型治疗策略。
“越来越多的观察性研究提高了人们对饮用含糖饮料，肥胖和结直肠癌风险之间关系的认识，”共同通讯作者，贝勒分子和人类遗传学助理教授Jihye Yun博士说。“目前的想法是糖对我们的健康有害，主要是因为摄入过多会导致肥胖。我们知道肥胖增加了包括结肠直肠癌在内的多种癌症的风险;但是，我们不确定是否存在直接和因果联系糖消费和癌症之间的关系。因此，当我在威尔康奈尔医学院的刘易斯坎特利博士实验室做博士后时，我决定解决这个重要的问题。“
首先，Yun和她的同事们创建了早期结肠癌的小鼠模型，其中APC基因被删除。“APC是结肠直肠癌的守门人。删除这种蛋白质就像去除汽车的断裂一样。没有它，正常的肠道细胞既不会停止生长也不会死亡，形成称为息肉的早期肿瘤。超过90％的结肠直肠癌患者都有此APC突变的类型，“Yun说。
利用这种疾病的小鼠模型，该团队测试了消耗含糖水对肿瘤发展的影响。加糖水是25％的高果糖玉米糖浆，这是人们消费的含糖饮料的主要甜味剂。高果糖玉米糖浆由葡萄糖和果糖以45:55的比例组成。
当研究人员在水瓶中提供含糖饮料以供APC模型小鼠随意饮用时，小鼠在一个月内迅速增加体重。为了防止老鼠肥胖并模仿人类每天食用一罐苏打水，研究人员每天一次用特殊的注射器给小鼠口服适量的含糖水。两个月后，接受含糖水的APC模型小鼠没有变得肥胖，但是发展的肿瘤比用常规水治疗的模型小鼠更大且更高。
“这些结果表明，当动物在肠道中出现早期肿瘤时 – 这种情况可能偶然发生在许多年轻的成年人身上而且没有通知 – 甚至消耗适量的液体形式的高果糖玉米糖浆可以促进肿瘤生长并且进展与肥胖无关，“Yun说。“需要进一步的研究才能将这些发现转化为人;然而，我们在动物模型中的发现表明长期食用含糖饮料可以缩短癌症发展所需的时间。在人类中，结直肠癌通常需要20至30年才能完成。从早期良性肿瘤发展为侵袭性癌症。“
“动物模型中的这种观察结果可能解释了为什么过去30年中含糖量高的甜饮料和其他食物的消费增加与美国25至50岁儿童的结肠直肠癌增加有关，”Cantley说。 ，共同通讯作者，Yun的前导师和医学癌症生物学教授，以及Weill Cornell Medicine的Sandra和Edward Meyer癌症中心主任。
然后研究小组研究了这种糖促进肿瘤生长的机制。他们发现接受适度高果糖玉米糖浆的APC模型小鼠的结肠中含有大量果糖。“我们观察到含糖饮料分别增加了结肠和血液中的果糖和葡萄糖水平，并且肿瘤可以通过不同的途径有效地摄取果糖和葡萄糖。”
利用尖端技术追踪肿瘤组织中葡萄糖和果糖的命运，该团队表明果糖首先经过化学改变，然后这一过程使其能够有效促进脂肪酸的产生，最终促进肿瘤生长。
“以前的大多数研究都使用葡萄糖或果糖来研究糖在动物或细胞系中的作用。我们认为这种方法并不反映人们实际饮用含糖饮料的方式，因为饮料和食物都不含葡萄糖或果糖。葡萄糖和果糖的含量相近，“Yun说。“我们的研究结果表明，果糖在肿瘤中的作用是增强葡萄糖引导脂肪酸合成的作用。由此产生的丰富脂肪酸可能被癌细胞用于形成细胞膜和信号分子，生长或影响炎症。 “
为了确定果糖代谢或增加的脂肪酸产生是否是糖诱导的肿瘤生长的原因，研究人员修改APC模型小鼠缺乏编码参与果糖代谢或脂肪酸合成的酶的基因。一组APC模型小鼠缺乏参与果糖代谢的酶KHK，另一组缺乏参与脂肪酸合成的酶FASN。他们发现，与APC模型小鼠不同，缺乏这些基因的小鼠在喂食相同适量的高果糖玉米糖浆时不会形成更大的肿瘤。
“这项研究揭示了令人惊讶的结果，即大肠癌利用高果糖玉米糖浆，这是大多数含糖苏打水和许多其他加工食品的主要成分，作为提高肿瘤生长速度的燃料，”坎特利说。“虽然许多研究已将结直肠癌与饮食的比率提高相关，但本研究显示了糖与结直肠癌消费之间相关性的直接分子机制。”
“我们的研究结果也为治疗开辟了新的可能性，”Yun说。“与葡萄糖不同，果糖对于正常细胞的存活和生长不是必需的，这表明针对果糖代谢的疗法值得探索。或者，避免尽可能多地饮用含糖饮料而不是依赖药物会显着降低糖的可用性在结肠。“
虽然有必要对人类进行进一步研究，但Yun及其同事希望这项研究有助于提高公众对含糖饮料对人类健康的潜在有害后果的认识，并有助于降低全球结直肠癌的风险和死亡率。
这项研究得到了美国国立卫生研究院，Stands 2 Cancer，德克萨斯州癌症预防和研究所以及国家癌症研究所的支持。
故事来源：
材料由贝勒医学院提供