随着不健康的饮食方式和红肉消费,缺乏身体活动以及肥胖等因素极大地提高了结肠癌的发病率。几十年来结肠癌慢慢发展成世界范围内临床上最常见的恶性消化道肿瘤之一。
美国国立癌症研究院和世界癌症研究基金会发布:流行病学证据表明，定期体育活动可以预防结肠癌。目前的研究表明，进行合理水平的体育活动可以将患结肠癌的相对风险降低12%至28%。在结肠癌被诊断后，适量的体育活动会降低癌症特异性死亡率和复发的风险。
在一项新的研究中，研究者通过收集急性运动前后的人血清刺激结肠癌细胞系 (LoVo) 与非运动对照血清对癌细胞增殖的影响，观察运动引起的血清细胞因子和细胞内蛋白表达的变化。进一步探索运动抑制结肠癌细胞增殖的潜在机制途径。
研究者首先用急性运动前后收集的含有10%人类血清的介质孵化了48小时的LoVo细胞（人类结肠癌细胞系），并进行了非运动控制实验。与运动前血清相比，用运动后血清刺激LoVo细胞会降低细胞增殖（-4.2%，95%CI-6.8至-1.5%；P = .006；图1A），而与预控血清相比，控制后血清导致细胞增殖增加（5.4%，95%CI 2.2至8.6%；P = .003）。在控制预值后，与对照组相比，运动后血清减少了细胞增殖（-5.7%，95%CI-8.8至-2.6%；P = .002；图1B）。
图1. 急性有氧运动条件血清对结肠癌细胞生长的影响。（A）在急性有氧运动和非运动控制实验之前和之后收集了含有10%人类血清的培养基，48小时后，LoVo细胞的生存能力。（B）运动和控制实验中血清刺激细胞生存能力的变化（平均±95%置信区间）。**P < .01
研究者通过评估运动是否调节了血清中七种体液因子的浓度，确定可能导致运动诱导的抑制细胞增殖和DNA损伤的体液因子。实验证明运动后血清IL-6增加（24.6%，95%CI 11.2至37.9%；P = .002；图2A），而没有证据表明运动对血清IL-8、TNF-α、ON或OSM的影响（均为.05；图2B-E）。IL-10和鸢尾素在血清样本中无法检测到。
图2. 急性有氧运动对血清细胞因子浓度的影响。（A-E）运动前和术后血清中白细胞介素6（IL-6）、IL-8、TNF-α、ON和OSM的浓度（平均± SEM）。**P < .01
为了探究IL-6是否可以直接调节LoVo细胞增殖以及影响γ-H2AX表达。研究者用重组IL-6刺激LoVo细胞，并表现出剂量依赖性作用（图3A）。具体而言，IL-6 剂量为 10 pg/mL 和 100 pg/mL 与 1 pg/mL 相比，γ-H2AX 表达降低（图3B）。与对照组相比，0.1 pg/mL，1 pg/mL，10 pg/mL 和100 pg/mL也降低了LoVo细胞增殖。此外，有证据表明细胞增殖和γ-H2AX 表达呈线性趋势，这表明随着IL-6剂量的增加，LoVo细胞增殖和γ-H2AX水平成比例下降。
图3. 白细胞介素-6（IL-6）对LoVo细胞增殖和细胞内γ-H2AX表达的影响。（A）在肌动蛋白和重组IL-6的0、10和100皮克/毫升45分钟后，LoVo细胞中γ-H2AX表达的代表性免疫印迹。（B）LoVo细胞中γ-H2AX表达的量化，该细胞表现出IL-6的剂量-反应效应（五个重复实验的平均±SEM）。（C）用重组IL-6直接刺激48小时后量化LoVo细胞增殖，显示剂量-反应效应（8个重复控制实验和4个IL-6剂量重复实验的平均±SEM）。应用Bonferroni校正来调整多次比较。*P < .05; **P < .01; ***P < .001
结果表明，急性运动增加了血清中IL-6的含量，急性有氧运动条件下的血清在体外实验中减少了结肠癌细胞增殖。与此同时，细胞内γ-H2AX水平下降，表明DNA损伤减少。研究者用重组IL-6刺激结肠癌细胞，以剂量依赖的方式减少细胞内γ-H2AX表达和细胞增殖，模仿运动的效果。因此，实验的发现表明，运动对结肠癌细胞增殖的抑制作用可能部分是由IL-6诱导的DNA损伤和修复调节驱动的。
通过研究暴露于人类血清的结肠癌细胞在急性运动前后收集的运动和细胞增殖的机制。与非运动对照血清相比，运动后获得的血清可以减少癌细胞增殖。这种效应伴随着DNA损伤标志物γ-H2AX的表达减少。DNA损伤的减少与运动诱导的血清IL-6增加有关。新发现的机制可能部分是体育活动与降低结肠癌风险之间的联系。
参考资料：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ijc.33982?af=R
