腫瘤細(xì)胞可欺騙脂肪細(xì)胞挾持腸道菌群?
美國科羅拉多大學(xué)研究者證實(shí),重塑葡萄糖調(diào)控可緩解白血病細(xì)胞生長,值得開展進(jìn)一步的人體研究探討這一策略的可行性。(Cancer Cell. 2018; 34: 659-673.e6. doi: 10.1016/j.ccell.2018.08.016)
從生物角度看,腫瘤就像寄生蟲一樣,與宿主爭奪葡萄糖等資源,腫瘤細(xì)胞需要能量供其瘋狂生長,通過獲取大量葡萄糖,以至于可以認(rèn)為哪里有大量葡萄糖攝取哪里就有腫瘤。
腫瘤細(xì)胞是如何獲取如此大量的葡萄糖的呢,研究者用白血病動物模型和人類白血病樣本,對惡性細(xì)胞改變宿主胰島素敏感性和胰島素生成來為腫瘤生長提供額外葡萄糖的惡劣行徑進(jìn)行了探討。研究者發(fā)現(xiàn),白血病細(xì)胞可制造一個(gè)糖尿病樣環(huán)境,遏制正常細(xì)胞消耗葡萄糖的能力,減少正常細(xì)胞攝入的葡萄糖,以留下更多的葡萄糖作為己用。
腫瘤細(xì)胞與胰島素息息相關(guān),正常細(xì)胞中胰島素可促進(jìn)葡萄糖的使用,降低血糖。糖尿病患者中,胰島素產(chǎn)量不足或組織對胰島素利用率下降,導(dǎo)致血糖升高。腫瘤細(xì)胞會誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞,過量產(chǎn)生一種名為IGFBP1的蛋白,使得健康細(xì)胞對胰島素不敏感,需要更多的胰島素才能滿足葡萄糖攝入,胰島素水平不升高的話,IGFBP1高意味著正常細(xì)胞攝入的葡萄糖就降低了。IGFBP1蛋白建立了腫瘤與肥胖的聯(lián)系,脂肪細(xì)胞越多,IGFBP1越多,供應(yīng)腫瘤的葡萄糖就越多。
腫瘤細(xì)胞還有一手,保證胰島素生成達(dá)不到IGFBP1升高所帶來的需求。實(shí)際上腫瘤可減少胰島素生成,這一作用是通過腸道或腸道微生物來完成的。研究者深入研究分析發(fā)現(xiàn),白血病動物的腸道菌群與對照小鼠腸道菌群是不同的,擬桿菌比較少。
理論上腸道菌群可協(xié)助調(diào)節(jié)葡萄糖,但白血病模型實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),罹患白血病的動物其腸道菌群構(gòu)成與對照動物明顯不同,缺乏可分泌對腸道細(xì)胞有益的短鏈脂肪酸的擬桿菌,腸道分泌的腸促胰島素減少,促進(jìn)胰島素產(chǎn)生的5-羥色胺水平也下降。5-羥色胺是興奮物質(zhì),幫助調(diào)節(jié)心情,在許多抗抑郁藥物中都有5-羥色胺。5-羥色胺是胰腺合成胰島素所必需。白血病細(xì)胞可減少5-羥色胺,減少胰島素生成,從而減少健康組織葡萄糖攝入。
弄清這些機(jī)制后,研究者進(jìn)一步探索解決之道。研究者認(rèn)為,若能重塑葡萄糖的調(diào)控,即可緩解白血病細(xì)胞的生長。5-羥色胺和三丁酸甘油酯(tributyrin,黃油等食物中即含有)等物質(zhì)有望達(dá)到這一效果。這兩種物質(zhì)聯(lián)合治療,可帶來胰島素水平的恢復(fù)以及IGFBP1水平的降低。
這兩種物質(zhì)輔助化療的白血病小鼠存活更長時(shí)間,研究第22天時(shí),單純化療的小鼠都死亡,而接受化療和兩種物質(zhì)輔助治療的小鼠超過一半存活。研究者認(rèn)為,在白血病患者中也有可能重復(fù)出類似效果。
(編譯 王嵐)
