《自然》:蔓越莓里的甘露糖能抗癌?!科学家首次发现甘露糖能够破坏肿瘤细胞的葡萄糖代谢能力,抑制小鼠肿瘤生长

顶级学术期刊《自然》上发表的关于甘露糖可以抗癌的研究引起了大家的热议[1]。

考虑到甘露糖是一种很常见的物质,而且很多水果,比如蔓越莓等,都含有甘露糖,让很多人都跃跃欲试。

这确实是一个很重大的突破。甘露糖首次被发现能够破坏肿瘤细胞的葡萄糖代谢能力,抑制肿瘤生长。从细胞实验到小鼠实验中,都证实了甘露糖对多种癌症的抑制效果。此外,甘露糖还能明显增强化学治疗的效果。

它可以丰富抗癌武器库,并指明了一条新的对付肿瘤的方法,加快我们对肿瘤的“围剿”。

不过,尽管甘露糖的抗癌潜力巨大,但是现在去吃甘露糖防癌或者治癌还为时过早。一方面,这个结果并没有在临床试验中被证实;另一方面,本实验所用的浓度很高,可能不适用于人体,还需要进一步优化。所以,也别指望水果中那点可怜的甘露糖会抗癌了。

此外,甘露糖也是有一定副作用存在的。在实验中还发现,其并不是对所有的癌症都有效。

那么为什么甘露糖会有神奇的抗癌效果,甘露糖抗癌又有哪些局限呢?

前段时间火热的抗癌药——抗血管生成药物,可以截断肿瘤的“粮道”。虽说抗血管生成药物显示了优异的抗癌效果,但是癌细胞毕竟非“常”细胞,它们进化出了千奇百怪的手段汲取能量。抗血管生成药物并没有帮助我们彻底战胜癌症。

不过,抗血管生成药物未竟全功并不意味着饿死癌细胞的道路就停止了。

除了对肿瘤的“粮道”动手,我们也可以对其食物本身下手。肿瘤细胞在觅食过程也会暴露其弱点。科学家之前就发现,相比正常的细胞,肿瘤细胞对葡萄糖表现出了特别的偏爱[2]。

不过,有得必有失,某一方面能力增强的同时,另一面的能力可能就会削弱了。顺着这个思路,Kevin Ryan博士推测肿瘤细胞对其他单糖,比如果糖,岩藻糖,半乳糖,甘露糖等,可能会有不一样的表现。

果然,当他们分别检测这些单糖对肿瘤细胞的影响时,惊喜出现了!25mM的甘露糖能够明显抑制肿瘤细胞的生长,并且在多种不同的肿瘤细胞中重现了抑癌能力。进一步检测也证实了甘露糖对肿瘤细胞生长和增殖的抑制作用。

Kevin Ryan博士没有停止脚步,仅仅在细胞系中表现抗癌能力是远远不够的,重要的是体内。

他们在患有肿瘤的小鼠的饮水中加入20%(质量体积分数)的甘露糖,并每周用200μL 20%的甘露糖水溶液给小鼠灌胃3次。

一段时间后,发现小鼠体内肿瘤的生长被明显抑制,检测还发现肿瘤细胞的增殖也被甘露糖抑制了!并且,小鼠的体重和其他健康指标没受到明显的影响。这表明甘露糖的抗癌作用在体内也是有效的。

甘露糖对肿瘤生长的抑制作用让Kevin Ryan博士想到了常用的化疗药物——顺铂和阿霉素。当他们将甘露糖与顺铂或阿霉素联用时,发现肿瘤细胞的死亡明显增多。

联用的小鼠实验也没有令人失望。甘露糖和阿霉素单独使用都会使肿瘤体积变小,而当两者联合使用时,效果更加明显。此外,联合使用还显著延长了小鼠的生存期。这说明甘露糖能大幅增强化疗的效果!可以单挑,硬刚肿瘤正面;也可以辅助,加强化疗杀伤效果。甘露糖的神奇作用到底来自哪里呢?

其实甘露糖的化学结构和葡萄糖类似,是葡萄糖的同分异构体。更重要的是它俩都是由同一种葡萄糖转运蛋白运输进细胞内的[3]。

前面我们说了,肿瘤细胞对葡萄糖有一种近乎偏执的爱,它们有比正常更多的葡萄糖转运蛋白,能够从血液中疯狂汲取葡萄糖。不过,这个葡萄糖转运蛋白对甘露糖也是毫不吝惜,鲸吸牛饮。

科学家发现,当肿瘤细胞摄入大量的甘露糖时,肿瘤细胞产生了大量的甘露糖-6-磷酸(M-6-P)。而这个M-6-P会抑制葡萄糖代谢相关的酶,影响糖酵解途径、三羧酸循环、戊糖磷酸途径和多糖合成。这些代谢途径对于细胞能量的供给和物质循环至关重要。

而甘露糖与化疗药物联用后,会增加一种叫PARP的聚合酶的水平,这个PARP是半胱天冬酶-3的重要底物,会引发细胞凋亡[4]。

此外,科学家发现不同肿瘤细胞对甘露糖的敏感性不一样,而这个敏感性又与一种叫磷酸甘露糖异构酶(PMI)的表达量呈负相关。这个PMI可以将M-6-P转化成其他物质,消除甘露糖的抑制作用。甘露糖可以抑制PMI表达量低的肿瘤细胞,对表达高的肿瘤细胞就不会很好的作用了。因此,PMI可能可以作为使用甘露糖的一个生物标志。

事实上,研究者们通过芯片技术检测了人类卵巢癌、肾癌、乳腺癌、前列腺癌和结肠直肠癌等癌症组织的PMI表达情况,发现不同癌症组织PMI变化明显。其中,结肠直肠癌的PMI非常低。在一个结肠直肠癌小鼠模型中用甘露糖进行试验,发现治疗效果相当好。

现在让我们总结一下,甘露糖被肿瘤细胞吸收后,会抑制肿瘤细胞的代谢,尤其是葡萄糖代谢,进而能阻碍肿瘤细胞的生长和增殖。此外,甘露糖与化疗药物联用还能促进肿瘤细胞的凋亡,增强化疗的效果。而甘露糖的治疗效果可能可以用PMI的表达来预测。本研究的发现确实是一个重大的成果。甘露糖作为一种常见的单糖类物质,在临床上已经被用于膀胱炎和尿道感染的治疗。在一定浓度下,它对人体是安全的,不会像现有的化疗药物那样有很大的副作用。此外,其对肿瘤细胞葡萄糖代谢途径的抑制,也为我们开辟一条新的抗癌道路。

本文作者也表示,这个研究为多种癌症的患者提供一种安全,简单的潜在治疗策略。

不过,实验中给小鼠喝的是20%浓度的甘露糖,也就是100mL中含20g。并且,奇点糕粗略计算了一下,给20g左右的小鼠每次灌胃的甘露糖是0.02g,若按体重算,一个60kg的成年人就需要60g了。

再加上饮水中的量,一个人恐怕要摄入数百克的甘露糖,才能达到实验中小鼠的摄入量。要知道,甘露糖在尿道感染的临床试验中,试验者每天的甘露糖摄入量也才1-2g[5]。而也有报道指出,甘露糖会引起一些副作用[6]。

同时,实验中对肿瘤小鼠起作用的剂量,是研究者们经过反复比较后才确定的。因此,指望摄入少量甘露糖会抗癌,恐怕不太现实。而且,甘露糖在人体中很快就会被排出体外。

所以,再次提醒大家,不要自行补充甘露糖。保健品中的甘露糖是远远不够的,而在小鼠中使用的量对我们可能并不安全。

我们也期待科学家们能摸索出一种更好的甘露糖使用方法,使之既能抗癌,又是人体可以接受的。

Kevin Ryan博士表示,他们会继续探索甘露糖的最佳使用方式,然后尽快推动临床试验的进行。[7]

英国癌症研究中心的护士长马丁•莱德威克也说道:“尽管这些研究表明甘露糖非常有希望用于某些癌症的治疗,但这是一项非常早期的研究,尚未在人体中进行试验。”[7]

 

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编译来源: 
奇点网
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