为什么你老的时候容易得癌症?科学家发现血液中的一个关键因素

2020-08-20 11:52 来源:新浪科技综合

资料来源:精卫学院

癌症被认为是一种与年龄密切相关的疾病。超过65岁,各种癌症的风险和相关死亡率大大增加。然而,我们对衰老和癌症之间的复杂关系知之甚少。

为什么人老了容易得癌症?顶级学术期刊《自然》今天在网上发表了一篇研究论文,在分析和比较了老年人和年轻人的血液后,科学家们对这个问题提出了一个新的答案:随着年龄的增长,代谢紊乱会使内部环境有利于肿瘤的发展和侵袭。基于他们的发现,研究人员还提出了癌症治疗的新的潜在目标。

在论文中,研究人员指出,在过去的几十年里,衰老和癌症之间的关系通常归因于细胞内DNA损伤的积累。然而,这种解释是不全面的,越来越多的证据表明,癌细胞外的一些因素对调节肿瘤进展至关重要。这就是为什么饮食、锻炼和各种针对代谢过程的小分子药物会影响癌症。

为了验证这个想法,在这项研究中,美国威尔康奈尔医学院的科学家首先收集了两组志愿者的血清,一组来自30岁以下的健康献血者,另一组来自30岁以上的献血者。然后,他们将这些血清“喂”给培养皿中的癌细胞。

年轻人的血液和老年人的血液有何不同(图片来源:Pixabay)

年轻人的血和老年人的血有什么区别?(照片来源:皮克斯拜)很快,癌细胞发生了不同的变化。用来自年轻供体的血清处理的大多数细胞保持其原始状态,但是用来自年老供体的血清处理的大多数癌细胞从上皮细胞变为间充质细胞,并且一些与细胞中的侵袭性相关的蛋白质增加,也就是说,旧的血清赋予癌细胞侵袭和转移的潜力。

这种可能性立即得到了证实:在将这些癌细胞注射到小鼠体内后,老化的血清大大增强了癌细胞在肺部定居并形成转移病灶的能力。此外,在老年人血清中培养的癌细胞对两种常用的化疗药物(紫杉醇和卡铂)也有耐药性。

老年人血清让癌细胞获得了转移、侵袭能力

老年人的血清赋予癌细胞转移和侵袭的能力。老年人血清中能促进癌细胞侵袭的稀有物质是什么?在测量了两组人血清中的近180种代谢物后,研究人员注意到一种叫做甲基丙二酸的物质在老年人血清中显示出持续的增加。此外,单独用甲基丙烯酸甲酯治疗癌细胞可以增加癌细胞的侵袭力。

甲基丙烯酸甲酯是蛋白质和脂肪分解过程中产生的代谢副产物,其增加可能与维生素B12缺乏和高蛋白摄入有关。研究人员测量了甲基丙烯酸甲酯的浓度,发现它在年轻血清中的浓度仅为0.1-1.5 m,而在老血清中的浓度高达15-80 m,相差数十至数百倍。

相比年轻血清,老年血清中的MMA浓度显著上升

与年轻血清相比,老年血清中甲基丙烯酸甲酯的浓度显著增加。随后的基因分析表明,当甲基丙烯酸甲酯在的浓度较高时,转录因子SOX4基因的表达显著增加。然而,以往的许多研究已经发现,SOX4基因能够促进肿瘤的进展和转移,并且在许多侵袭性癌症中其表达水平较高,这是预后不良的标志。研究人员发现,如果SOX4活性被阻断,并且加入MMA治疗,癌细胞的迁移和侵袭性不会增加,并且对化疗药物没有耐药性。

基于以上结果,作者得出结论,衰老相关代谢紊乱在肿瘤侵袭过程中起着关键作用。衰老可以促进血液中甲基丙烯酸甲酯的增加,进而使癌细胞迁移、侵袭、存活并不断发展,导致癌症相关生存时间的缩短。

贝勒医学院肿瘤学家张翔教授在《自然》发表的一篇专题文章中指出,这项研究揭示了新陈代谢在衰老和癌症进展之间的关系中的作用,从而拓宽了我们对癌症危险因素的理解。