摘要:牛奶里除了钙和蛋白质,还藏着一种极少被提及的“隐形糖”。它在实验室里屡次击倒癌细胞,甚至让最棘手的肿瘤模型出现逆转。近期,它因上海交通大学、复旦大学、河北大学等团队在《Nature Cell Biology》期刊上发表的一项研究而备受关注,本文带您一起追踪这场
编者按:牛奶里除了钙和蛋白质,还藏着一种极少被提及的“隐形糖”。它在实验室里屡次击倒癌细胞,甚至让最棘手的肿瘤模型出现逆转。近期,它因上海交通大学、复旦大学、河北大学等团队在《Nature Cell Biology》期刊上发表的一项研究而备受关注,本文带您一起追踪这场从牧场到试管的暗战。
半乳糖,作为日常饮食中最丰富的单糖之一,广泛存在于牛奶、水果、谷物、蜂蜜和蔬菜中。这种看似普通的糖类,近期因上海交通大学、复旦大学、河北大学等团队在《Nature Cell Biology》期刊上发表的一项研究“Diet-derived galactose reprograms hepatocytes to prevent T cell exhaustion and elicit antitumour immunity”而备受关注。研究发现,饮食中的半乳糖能够通过调节肝脏代谢,显著增强CD8+T细胞的抗肿瘤免疫反应,从而抑制肿瘤生长,为癌症治疗开辟了新的研究方向。
高半乳糖饮食:抗肿瘤免疫的“助推器”
半乳糖是哺乳动物乳汁中乳糖的组成成分,也是某些糖蛋白和脑神经系统中脑苷脂的重要成分。人体摄入的半乳糖大部分在肝脏中被代谢,转化为葡萄糖以提供能量,同时参与多种生物过程的调节。此前研究表明,膳食营养成分与免疫反应密切相关,但饮食中半乳糖对抗肿瘤免疫的具体影响尚不清楚。
在这项研究中,研究人员首先分析了肺癌、结直肠癌、肾细胞癌患者的临床数据,发现较高的血浆半乳糖浓度与更强的抗肿瘤免疫反应相关。为了进一步验证这一发现,研究人员给多种肿瘤小鼠模型喂食高半乳糖饮食,并在16天后注入肿瘤细胞。
实验结果显示,在多种肿瘤模型中,高半乳糖饮食显著抑制了肿瘤生长,并延长了小鼠的生存期。进一步分析发现,高半乳糖饮食增加了肿瘤浸润性CD8+T细胞的比例,同时减少了肿瘤内CD8+T细胞的耗竭。CD8+T细胞是抗肿瘤免疫的关键效应细胞,其功能的增强直接提升了机体的抗肿瘤能力。
半乳糖如何调节肝脏代谢,增强免疫?
代谢物分析显示,高半乳糖饮食的小鼠肝脏中糖酵解中间体水平显著降低,表明半乳糖改变了肝脏细胞的代谢模式。从机制上讲,高半乳糖饮食通过抑制肝脏细胞中的mTORC1信号通路,促进了肝细胞分泌胰岛素样生长因子结合蛋白1(IGFBP-1)。
IGFBP-1是一种能够结合并抑制胰岛素样生长因子1(IGF-1)的蛋白质。IGF-1信号通路在促进细胞增殖和抑制细胞凋亡中发挥重要作用,但过度激活的IGF-1信号也会导致T细胞耗竭。高半乳糖饮食通过增加血清和肿瘤组织中IGFBP-1的水平,阻断了IGF-1信号通路,从而防止了CD8+T细胞的耗竭,增强了其抗肿瘤功能。
IGFBP-1或成癌症免疫治疗新靶点
为了验证这一机制在人类中的适用性,研究人员分析了肺癌、结直肠癌和肾细胞癌患者的临床数据。结果显示,血浆中IGFBP-1水平与肿瘤浸润性CD8+T细胞的活性呈正相关,与耗竭性CD8+T细胞的比例呈负相关。这一发现表明,IGFBP-1可能是癌症免疫治疗的新靶点,通过调节IGFBP-1的水平,有望增强现有免疫治疗的效果。
这项研究不仅揭示了半乳糖调控免疫反应的机制,还为开发基于饮食干预的癌症辅助疗法提供了理论依据。例如,通过调节半乳糖的摄入量或靶向IGFBP-1的GF-1轴,可能成为增强现有免疫治疗效果的有效策略。此外,低聚半乳糖作为一种益生元,因其促进肠道健康的功能特性而受到关注,未来也可能在癌症辅助治疗中发挥重要作用。
总结
半乳糖,这种日常饮食中常见的糖类,因其独特的抗肿瘤免疫效应而成为科学界的新宠。随着研究的深入,相信基于半乳糖的饮食干预策略将为癌症治疗带来新的希望。
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编辑 | 娇娇
排版 | 娟子
来源:医悦汇