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长期以来,临床数据已证实运动能降低癌症发病风险、或改善癌症患者的预后,但这一现象背后的深层机制,始终是医学科研领域的重点探索方向。近日,耶鲁大学研究团队在(PNAS)杂志发表的研究,首次揭开了关键机理:运动可通过重塑全身代谢,让骨骼肌成为葡萄糖的 优先使用者,从源头 “切断” 癌细胞的能量供给,为运动抗癌提供了全新的科学解释。
研究团队以小鼠为模型展开实验:先将乳腺癌(EO771 细胞)或黑色素瘤(YUMMER1.7 细胞)细胞植入小鼠体内,部分小鼠通过喂食高脂饮食诱导肥胖(已知肥胖会加剧多种癌症进展);随后,让其中一半小鼠自由使用转轮进行自愿运动,另一半则保持久坐状态。结果显示:肥胖运动组的肿瘤体积,比肥胖久坐组缩小近 60%,甚至略小于正常饮食的久坐组;同时,小鼠骨骼肌和心肌对葡萄糖的摄取量显著提升,肿瘤组织的葡萄糖摄取量则明显下降。长期运动还能增强肌肉细胞的葡萄糖氧化效率, 通过提升葡萄糖向三羧酸循环的代谢通量,进一步压缩肿瘤的能量供给。
这一现象的核心是 “代谢重编程”:运动让肌肉成为代谢活跃的 “能量竞争者”,凭借更强的葡萄糖摄取与利用能力,优先抢占体内有限的葡萄糖资源,而葡萄糖正是癌细胞增殖的主要能量来源。从分子层面看,运动还能双重削弱癌细胞活力:一方面抑制肿瘤细胞中调控细胞生长的 mTOR 信号通路,抑制其增殖节奏;另一方面抑制谷氨酰胺酶(GLS)、缺氧诱导因子 1α(HIF1α)等与肿瘤代谢密切相关的基因表达,降低癌细胞摄取营养的能力。
更关键的是,人类与小鼠呈现出相似的基因表达规律:乳腺癌患者运动后,肿瘤组织中营养代谢相关基因的表达显著下降,而骨骼肌中同类基因的表达则明显上调 。这直接证明,肌肉与肿瘤的 葡萄糖竞争机制在人类癌症患者身上同样可能存在。
这一发现为癌症防治提供了明确的实用启示:运动应被视作癌症辅助治疗的重要手段。其中,有氧运动(如快走、游泳)可提升肌肉代谢效率,抗阻训练(如举重、弹力带训练)能增加肌肉量,二者结合可进一步强化肌肉与癌细胞的 “营养争夺” 能力。即便只是温和的自愿运动(如每天 30 分钟散步),也能通过代谢调控抑制肿瘤生长,为癌症患者及高危人群提供了低成本、易坚持的健康方案。未来,结合个体情况制定的个性化运动处方,或将成为精准抗癌治疗的重要补充。
Precancer exercise capacity and metabolism during tumor development coordinate the skeletal muscle–tumor metabolic competition. PNAS 2025 Vol. 122: 49
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GMT+8, 2025-12-4 14:58
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