主页 > 最新 > 自然:蔓越莓里的甘露糖能抗癌
2018年11月29日

自然:蔓越莓里的甘露糖能抗癌

昨天,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。

 
  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。
 
  奇点糕想说的是,首先,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”。
 
这项研究由英国比特森癌症研究所的Kevin Ryan博士领导的团队完成       前排中间为Kevin Ryan博士这项研究由英国比特森癌症研究所的Kevin Ryan博士领导的团队完成       前排中间为Kevin Ryan博士
  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。
 
  接下来,奇点糕将为大家详细解析为什么甘露糖会有神奇的抗癌效果,并阐述目前甘露糖抗癌还存在的局限。
 
  前段时间我们刚介绍了一类重要的抗癌药——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。
 
肿瘤会诱导血管生成,偷走正常组织的能量肿瘤会诱导血管生成,偷走正常组织的能量
  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。
 
甘露糖(Mannose)的表现独树一帜甘露糖(Mannose)的表现独树一帜
  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!
 
甘露糖和阿霉素联用,抗癌效果明显甘露糖和阿霉素联用,抗癌效果明显
  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。
 
甘露糖影响葡萄糖代谢的分子机制甘露糖影响葡萄糖代谢的分子机制
  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。
 
甘露糖存在于多种植物中甘露糖存在于多种植物中
  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。
 
 
  蔓越莓是一种很流行的保健品,也含有甘露糖,不过这点甘露糖并没有抗癌效果
 
  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。
 
  奇点糕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。