血癌細胞能「騙」走健康細胞的養分?!

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癌細胞之所以能如此茁壯強大,大多都是靠大量吸收葡萄糖來獲取能量而來的。而最近,美國科學家進一步發現,白血病的癌細胞(也是俗稱的血癌,leukemia)不僅是自己吃掉葡萄糖,竟然吃不夠還去誘騙其他正常細胞的,讓正常細胞認為自己已經吃夠了,好讓自己能獲得更多的葡萄糖來供給自身來利用,實在有夠陰險狡詐!到底它是怎麼辦到的呢?

IGFBP1及腸道細菌與胰島素的調節有關

美國科羅拉多大學癌症中心 Craig Jordan 教授的團隊發現,血癌細胞創造了一種類似糖尿病的生理狀態,以減少葡萄糖進入正常細胞,如此一來就有更多葡萄糖能給自己用了;換言之,這些癌細胞從正常細胞那兒將葡萄糖偷過來,以幫助自己生長。但血癌細胞如何改變病患體內的新陳代謝狀態?

首先,血癌細胞會促進脂肪細胞分泌一種叫做IGFBP1的蛋白質,這種蛋白質會使健康細胞對胰島素的敏感度降低,也就是說,當IGFBP1濃度高時,人體需要分泌更多的胰島素讓健康細胞利用葡萄糖,使葡萄糖濃度下降,否則血糖濃度就會居高不下。(這種蛋白質也可能是連接癌症與肥胖的一個因素:脂肪細胞越多,IGFBP1越多,癌症患者的葡萄糖就越多。)

團隊在進行系統分析的過程中發現,腸道與其細菌有助於調節體內的葡萄糖。患有血癌的小鼠其腸道內微生物的組成與健康小鼠不同,血癌小鼠的腸道中缺乏「擬桿菌屬」(bacteroid)的腸道菌,它是益生菌的一種,能產生短鏈脂肪酸,供給腸道內細胞的健康。當小鼠缺乏這類腸道菌時,腸道功能會受影響,罹癌率也會增加。

血癌細胞影響腸泌素與血清素的濃度

還有一種方法是使激素濃度下降。正常健康人在進食後,血糖濃度上升時會刺激腸道分泌腸泌素(incretin),它可以促使胰臟分泌較多的胰島素來降低血糖,有平衡血糖的功能。但血癌細胞會使腸泌素失去活性,使血糖高於水平。

另外,血清素(serotonin)與多巴胺、去甲基腎上腺素都屬於神經傳導物質,具有安定精神的作用,適量的血清素會讓人產生放鬆、心情愉悅的感覺,因此被廣泛應用於抗憂鬱的藥物中。然而,血清素對於胰臟製造胰島素也是不可或缺的物質之一,血癌細胞會使血清素的濃度下降,減少胰島素的分泌。

綜上所述,當「胰島素分泌減少」及「胰島素敏感度下降」時,癌細胞會削弱小鼠之健康細胞從這兩途徑利用胰島素,進而導致血糖持續的偏高,方便了血癌細胞對於葡萄糖的利用。Jordan 教授說:「這種行為跟寄生蟲沒什麼差別,為了自身的利益與目的,而佔盡宿主的便宜」。正如寄生蟲吃掉宿主的食物導致營養不良一樣,這或許就是癌症病人體重下降及體虛等癌症惡病質的原因之一。

本次研究有望能發展對抗血癌的新療法

了解血癌細胞如何影響葡萄糖的調節機制後,研究團隊發現可以利用藥物扭轉此局面並減緩血癌細胞的生長。當他們給予血癌小鼠補充擬桿菌的代謝物(tributyrin)以恢復腸道功能、補充血清素以提升胰島素功能,此療法也減少IGFBP1的生成,血癌細胞的生長明顯受到抑制,且因血癌死亡的小鼠數目減少了一半。

本次主要研究人員 Haobin Ye 博士表示:「我們已有證據顯示於血癌小鼠身上觀察到的現象,也存在於人類血癌病患。」研究結果已刊登於今年九月的《癌症細胞》(Cancer Cell)期刊,期待科學家們能利用這次突破性的發現,研發出更精準能對抗血癌的新療法!

參考資料:https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180928131255.htm

Nana 營養師

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Nana 營養師

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