隨着不健康的飲食方式和紅肉消費,缺乏身體活動以及肥胖等因素極大地提高了結腸癌的發病率。幾十年來結腸癌慢慢發展成世界範圍內臨床上最常見的惡性消化道腫瘤之一。
美國國立癌症研究院和世界癌症研究基金會發布:流行病學證據表明，定期體育活動可以預防結腸癌。目前的研究表明，進行合理水平的體育活動可以將患結腸癌的相對風險降低12%至28%。在結腸癌被診斷後，適量的體育活動會降低癌症特異性死亡率和復發的風險。
在一項新的研究中，研究者通過收集急性運動前後的人血清刺激結腸癌細胞系 (LoVo) 與非運動對照血清對癌細胞增殖的影響，觀察運動引起的血清細胞因子和細胞內蛋白表達的變化。進一步探索運動抑制結腸癌細胞增殖的潛在機制途徑。
研究者首先用急性運動前後收集的含有10%人類血清的介質孵化了48小時的LoVo細胞（人類結腸癌細胞系），並進行了非運動控制實驗。與運動前血清相比，用運動後血清刺激LoVo細胞會降低細胞增殖（-4.2%，95%CI-6.8至-1.5%；P = .006；圖1A），而與預控血清相比，控制後血清導致細胞增殖增加（5.4%，95%CI 2.2至8.6%；P = .003）。在控制預值後，與對照組相比，運動後血清減少了細胞增殖（-5.7%，95%CI-8.8至-2.6%；P = .002；圖1B）。
圖1. 急性有氧運動條件血清對結腸癌細胞生長的影響。（A）在急性有氧運動和非運動控制實驗之前和之後收集了含有10%人類血清的培養基，48小時後，LoVo細胞的生存能力。（B）運動和控制實驗中血清刺激細胞生存能力的變化（平均±95%置信區間）。**P < .01
研究者通過評估運動是否調節了血清中七種體液因子的濃度，確定可能導致運動誘導的抑制細胞增殖和DNA損傷的體液因子。實驗證明運動後血清IL-6增加（24.6%，95%CI 11.2至37.9%；P = .002；圖2A），而沒有證據表明運動對血清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. 急性有氧運動對血清細胞因子濃度的影響。（A-E）運動前和術後血清中白細胞介素6（IL-6）、IL-8、TNF-α、ON和OSM的濃度（平均± SEM）。**P < .01
為了探究IL-6是否可以直接調節LoVo細胞增殖以及影響γ-H2AX表達。研究者用重組IL-6刺激LoVo細胞，並表現出劑量依賴性作用（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 表達降低（圖3B）。與對照組相比，0.1 pg/mL，1 pg/mL，10 pg/mL 和100 pg/mL也降低了LoVo細胞增殖。此外，有證據表明細胞增殖和γ-H2AX 表達呈線性趨勢，這表明隨着IL-6劑量的增加，LoVo細胞增殖和γ-H2AX水平成比例下降。
圖3. 白細胞介素-6（IL-6）對LoVo細胞增殖和細胞內γ-H2AX表達的影響。（A）在肌動蛋白和重組IL-6的0、10和100皮克/毫升45分鐘後，LoVo細胞中γ-H2AX表達的代表性免疫印跡。（B）LoVo細胞中γ-H2AX表達的量化，該細胞表現出IL-6的劑量-反應效應（五個重複實驗的平均±SEM）。（C）用重組IL-6直接刺激48小時後量化LoVo細胞增殖，顯示劑量-反應效應（8個重複控制實驗和4個IL-6劑量重複實驗的平均±SEM）。應用Bonferroni校正來調整多次比較。*P < .05; **P < .01; ***P < .001
結果表明，急性運動增加了血清中IL-6的含量，急性有氧運動條件下的血清在體外實驗中減少了結腸癌細胞增殖。與此同時，細胞內γ-H2AX水平下降，表明DNA損傷減少。研究者用重組IL-6刺激結腸癌細胞，以劑量依賴的方式減少細胞內γ-H2AX表達和細胞增殖，模仿運動的效果。因此，實驗的發現表明，運動對結腸癌細胞增殖的抑制作用可能部分是由IL-6誘導的DNA損傷和修復調節驅動的。
通過研究暴露於人類血清的結腸癌細胞在急性運動前後收集的運動和細胞增殖的機制。與非運動對照血清相比，運動後獲得的血清可以減少癌細胞增殖。這種效應伴隨着DNA損傷標誌物γ-H2AX的表達減少。DNA損傷的減少與運動誘導的血清IL-6增加有關。新發現的機制可能部分是體育活動與降低結腸癌風險之間的聯繫。
參考資料：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ijc.33982?af=R
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