挑戰癌症:壓力生活方式減少小鼠腫瘤生長

在具有挑戰性的環境中飼養的小鼠具有更強的免疫反應和激素變化,這些因素可能有助於預防癌症

壓力通常與心臟病和其他疾病有關,但一項新的研究表明,生活在擁擠和具有挑戰性的物理環境中的壓力可能會減輕癌症。科學家發現,僅僅將患有癌症的小鼠置於更復雜的生活環境中,就會顯著減少腫瘤的生長。

雖然健康的飲食和減少接觸致癌物無疑是降低癌症風險的重要方法,但結果表明,環境的其他組成部分,如個人周圍環境、社互動動和精神狀態,也可能對癌症產生深遠的影響。

為了研究生活條件如何影響癌症的發展,俄亥俄州立大學綜合癌症中心的馬修·杜林及其同事在標準實驗室飼養(每籠5只小鼠)或在更寬敞、小鼠數量更多(18至20只)、具有更多挑戰和活動(跑輪、隧道、玩具、迷宮和築巢材料)的豐富環境中飼養小鼠。然後,給小鼠注射腫瘤細胞,導致所有對照動物在15天內發生惡性腫瘤。相比之下,生活在豐富環境中的動物腫瘤形成的速度明顯延遲,近三週後,15%的動物沒有發生腫瘤;當腫瘤可見時,它們比對照動物的病變小43%。


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“一開始,我們真的不知道這對癌症是好是壞,”分子病毒學、免疫學和醫學遺傳學教授杜林說。“我們驚訝地發現這種效果非常明顯,”他補充道。該研究於7月8日在Cell線上發表。

癌症抵抗不僅僅是由於體力活動增加,因為僅進行更多運動的動物沒有獲得同樣的益處。杜林表示,他懷疑關鍵可能在於增強環境中老鼠經歷的更多樣化的社互動動。

“這些[豐富]環境對動物來說有些壓力。它們不是在一個快樂的地方,”杜林說。“這是一個更野性、更具挑戰性的環境。”

與此一致的是,增強環境中的動物的壓力荷爾蒙水平略有升高,免疫系統也更強。杜林指出,最一致和最顯著的發現是瘦素減少了近90%,瘦素是一種由脂肪產生的激素,有助於調節新陳代謝。在人類中,瘦素水平升高與某些癌症的風險增加有關,包括黑色素瘤、乳腺癌和前列腺癌。

然後,科學家將瘦素的下降追溯到起源於大腦下丘腦的通路。他們發現生活在豐富環境中的動物體內一種名為腦源性神經營養因子(BDNF)的蛋白質水平更高。為了確定BDNF在腫瘤抵抗中的作用,科學家在對照小鼠體內人為增加了BDNF,發現動物體內的瘦素水平下降,免疫系統得到增強,腫瘤縮小。相反,在更受刺激的小鼠中消除BDNF阻礙了其生活方式的腫瘤保護作用。這些實驗證實,環境中誘導的大腦中BDNF的增加以及隨之而來的瘦素下降與觀察到的有益效果有因果關係。

墨爾本大學神經可塑性實驗室負責人安東尼·漢南(未參與該研究)表示:“環境豐富對小鼠癌症模型的巨大影響令人驚訝。”漢南研究環境豐富如何有益於某些腦部疾病,他說這組發現將對該領域產生重大影響。他之前曾提出使用模擬或增強環境刺激有益作用的藥物來治療腦部疾病;他說,這項研究表明,也可以開發這種“環境模擬”藥物來治療癌症或其他非神經系統疾病。

除了開發分子療法外,杜林還希望縮小所涉及的環境因素,以嘗試更好地定義那些可能對癌症預防重要的生活方式改變。

雖然大多數人生活在相當安全的環境中,有充足的食物和一定程度的社互動動,“我們的資料表明,我們不應該僅僅避免壓力,我們應該過上更具有社交性和身體挑戰性的生活,”杜林說。

漢南說:“在我們的群體中最佳化複雜的精神刺激和體力活動水平可能會對多種毀滅性疾病產生重大的公共衛生影響。”他補充說,“然而,需要進行大型對照臨床試驗和流行病學研究,以提供動物研究的後續證據。”

 

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