隨著不健康的飲食方式和紅肉消費(fèi),缺乏身體活動(dòng)以及肥胖等因素極大地提高了結(jié)腸癌的發(fā)病率。幾十年來結(jié)腸癌慢慢發(fā)展成世界范圍內(nèi)臨床上最常見的惡性消化道腫瘤之一。

美國國立癌癥研究院和世界癌癥研究基金會(huì)發(fā)布:流行病學(xué)證據(jù)表明，定期體育活動(dòng)可以預(yù)防結(jié)腸癌。目前的研究表明，進(jìn)行合理水平的體育活動(dòng)可以將患結(jié)腸癌的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)降低12%至28%。在結(jié)腸癌被診斷后，適量的體育活動(dòng)會(huì)降低癌癥特異性死亡率和復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。

在一項(xiàng)新的研究中，研究者通過收集急性運(yùn)動(dòng)前后的人血清刺激結(jié)腸癌細(xì)胞系 (LoVo) 與非運(yùn)動(dòng)對(duì)照血清對(duì)癌細(xì)胞增殖的影響，觀察運(yùn)動(dòng)引起的血清細(xì)胞因子和細(xì)胞內(nèi)蛋白表達(dá)的變化。進(jìn)一步探索運(yùn)動(dòng)抑制結(jié)腸癌細(xì)胞增殖的潛在機(jī)制途徑。

研究者首先用急性運(yùn)動(dòng)前后收集的含有10%人類血清的介質(zhì)孵化了48小時(shí)的LoVo細(xì)胞（人類結(jié)腸癌細(xì)胞系），并進(jìn)行了非運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)。與運(yùn)動(dòng)前血清相比，用運(yùn)動(dòng)后血清刺激LoVo細(xì)胞會(huì)降低細(xì)胞增殖（-4.2%，95%CI-6.8至-1.5%；P = .006；圖1A），而與預(yù)控血清相比，控制后血清導(dǎo)致細(xì)胞增殖增加（5.4%，95%CI 2.2至8.6%；P = .003）。在控制預(yù)值后，與對(duì)照組相比，運(yùn)動(dòng)后血清減少了細(xì)胞增殖（-5.7%，95%CI-8.8至-2.6%；P = .002；圖1B）。

圖1. 急性有氧運(yùn)動(dòng)條件血清對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞生長的影響。（A）在急性有氧運(yùn)動(dòng)和非運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)之前和之后收集了含有10%人類血清的培養(yǎng)基，48小時(shí)后，LoVo細(xì)胞的生存能力。（B）運(yùn)動(dòng)和控制實(shí)驗(yàn)中血清刺激細(xì)胞生存能力的變化（平均±95%置信區(qū)間）。**P < .01

研究者通過評(píng)估運(yùn)動(dòng)是否調(diào)節(jié)了血清中七種體液因子的濃度，確定可能導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的抑制細(xì)胞增殖和DNA損傷的體液因子。實(shí)驗(yàn)證明運(yùn)動(dòng)后血清IL-6增加（24.6%，95%CI 11.2至37.9%；P = .002；圖2A），而沒有證據(jù)表明運(yùn)動(dòng)對(duì)血清IL-8、TNF-α、ON或OSM的影響（均為.05；圖2B-E）。IL-10和鳶尾素在血清樣本中無法檢測到。

圖2. 急性有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)血清細(xì)胞因子濃度的影響。（A-E）運(yùn)動(dòng)前和術(shù)后血清中白細(xì)胞介素6（IL-6）、IL-8、TNF-α、ON和OSM的濃度（平均± SEM）。**P < .01

為了探究IL-6是否可以直接調(diào)節(jié)LoVo細(xì)胞增殖以及影響γ-H2AX表達(dá)。研究者用重組IL-6刺激LoVo細(xì)胞，并表現(xiàn)出劑量依賴性作用（圖3A）。具體而言，IL-6 劑量為 10 pg/mL 和 100 pg/mL 與 1 pg/mL 相比，γ-H2AX 表達(dá)降低（圖3B）。與對(duì)照組相比，0.1 pg/mL，1 pg/mL，10 pg/mL 和100 pg/mL也降低了LoVo細(xì)胞增殖。此外，有證據(jù)表明細(xì)胞增殖和γ-H2AX 表達(dá)呈線性趨勢(shì)，這表明隨著IL-6劑量的增加，LoVo細(xì)胞增殖和γ-H2AX水平成比例下降。

圖3. 白細(xì)胞介素-6（IL-6）對(duì)LoVo細(xì)胞增殖和細(xì)胞內(nèi)γ-H2AX表達(dá)的影響。（A）在肌動(dòng)蛋白和重組IL-6的0、10和100皮克/毫升45分鐘后，LoVo細(xì)胞中γ-H2AX表達(dá)的代表性免疫印跡。（B）LoVo細(xì)胞中γ-H2AX表達(dá)的量化，該細(xì)胞表現(xiàn)出IL-6的劑量-反應(yīng)效應(yīng)（五個(gè)重復(fù)實(shí)驗(yàn)的平均±SEM）。（C）用重組IL-6直接刺激48小時(shí)后量化LoVo細(xì)胞增殖，顯示劑量-反應(yīng)效應(yīng)（8個(gè)重復(fù)控制實(shí)驗(yàn)和4個(gè)IL-6劑量重復(fù)實(shí)驗(yàn)的平均±SEM）。應(yīng)用Bonferroni校正來調(diào)整多次比較。*P < .05; **P < .01; ***P < .001

結(jié)果表明，急性運(yùn)動(dòng)增加了血清中IL-6的含量，急性有氧運(yùn)動(dòng)條件下的血清在體外實(shí)驗(yàn)中減少了結(jié)腸癌細(xì)胞增殖。與此同時(shí)，細(xì)胞內(nèi)γ-H2AX水平下降，表明DNA損傷減少。研究者用重組IL-6刺激結(jié)腸癌細(xì)胞，以劑量依賴的方式減少細(xì)胞內(nèi)γ-H2AX表達(dá)和細(xì)胞增殖，模仿運(yùn)動(dòng)的效果。因此，實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)表明，運(yùn)動(dòng)對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞增殖的抑制作用可能部分是由IL-6誘導(dǎo)的DNA損傷和修復(fù)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)的。

通過研究暴露于人類血清的結(jié)腸癌細(xì)胞在急性運(yùn)動(dòng)前后收集的運(yùn)動(dòng)和細(xì)胞增殖的機(jī)制。與非運(yùn)動(dòng)對(duì)照血清相比，運(yùn)動(dòng)后獲得的血清可以減少癌細(xì)胞增殖。這種效應(yīng)伴隨著DNA損傷標(biāo)志物γ-H2AX的表達(dá)減少。DNA損傷的減少與運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的血清IL-6增加有關(guān)。新發(fā)現(xiàn)的機(jī)制可能部分是體育活動(dòng)與降低結(jié)腸癌風(fēng)險(xiǎn)之間的聯(lián)系。

參考資料：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ijc.33982?af=R