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乳酸有如肿瘤的护城河,也助长癌症恶化

 成靖 2022-06-11 发布于辽宁

2019-05-11 23:08·文静的抗癌营养厨房

既然大多数癌细胞吃进去的葡萄糖被代谢成乳酸,那么乳酸有何重大意义?

乳酸会助长癌细胞的恶性度与侵袭力

通常癌肿瘤内乳酸浓度或缺氧程度愈高,则其侵袭力与转移度也愈高,病人的预后也愈差;子宫颈癌或黑色素瘤皆如此。尤其肿瘤的核心通常极度缺氧,只依赖糖酵解以取得能量ATP;而缺氧基本上会升高缺氧诱导因子(HIF-1),HIF-1会进而激发糖酵解酶与乳酸脱氢酶(能催化产生乳酸),造成产生更多乳酸。这些都有助于肿瘤的生长、侵袭和转移,并降低抗癌免疫力。

乳酸有如肿瘤的护城河,也助长癌症恶化

乳酸会导致肿瘤周边健康细胞的死亡

造成局部组织的破坏,因此会助长癌细胞侵袭周边,较易转移出去。

乳酸会促进癌细胞的转移

大量的乳酸会吸引纤维细胞靠近肿瘤,乳酸可刺激这些纤维细胞分泌【透明质酸】与其接受器【透明质酸酶】。由于透明质酸是容易吸收的高分子粘多糖,因此当癌细胞与透明质酸、透明质酸酶互相作用时,会增加肿瘤附近的含水量,进而刺激癌细胞增生、移动,有利于癌细胞侵袭和转移。

乳酸造成癌细胞对化学疗法产生抵抗性

化学疗法通常能有效地毒杀燃烧型癌细胞,但对发酵型则否,这是因为发酵型细胞生产大量的乳酸,使化疗效果降低,加上产生的活性氧也较少,因此癌细胞不易凋亡。所以当化疗杀死敏感的癌细胞后,反而让残存的发酵型癌细胞相对变多,肿瘤对化疗的抗药性会愈来愈明显。

另外,癌细胞与透明质酸、透明质酸酶的互动也会增强癌细胞对化疗药物的抗药性。

乳酸透过酸化的过程,使癌细胞对放射线治疗的敏感性降低

肿瘤核心通常是高酸性及低氧的环境,因此会对放射线疗法有抵抗性。如果能透过有氧运动、气动或其它疗法,改善酸性与低氧环境,则可能提高放疗的效果。

乳酸会抑制抗癌免疫力

包括可抑制细胞毒性T淋巴细胞和自然杀手细胞,造成癌细胞对抗癌免疫力或免疫疗法产生抵抗性。乳酸造成的酸性环境,还会吸引发炎性细胞过来,加重发炎与弱化抗癌免疫。乳酸也会抑制树突细胞的肿瘤抗原呈现能力,抑制其分泌抗癌免疫激素ⅠL-12。此外,肿瘤愈大时,所分泌的免疫抑制因子也更多,更加重对免疫细胞的抑制。

乳酸也会增强发炎性激素ⅠL-23与ⅠL-17的功效,进而促进发炎与癌细胞侵袭力。

乳酸有如肿瘤的护城河,也助长癌症恶化

解决乳酸问题

一个有趣的问题是:如果乳酸能促进癌症恶化,那么注射碱性溶液(例如:碳酸氢钠)是否可以缓冲肿瘤的酸度,并抵消癌症的恶性度?在试验动物中,静脉注射碳酸氢钠溶液,确实可抑制摄护腺癌细胞形成转移性肿瘤。

而要对乳酸解毒,最实际可行的策略莫过于透过各种饮食或活动,矫正葡萄糖代谢,以瓦解癌细胞的瓦伯效应。

乳酸有如肿瘤的护城河,也助长癌症恶化

矫正葡萄糖代谢,有利抗癌

我们可以把线粒体内的柠檬酸循环,视作一个生命运转的法轮,它透过自身不断的轮回,提供细胞生(能量ATP)与死(活性氧)的动力,对于好的正常细胞给它能量,对于不好的老化细胞或癌细胞,则透过活性氧的压力,造成细胞自杀凋亡。然而癌细胞为了要分裂增生,需要增加它的质量和复制其DNA,这个过程除了耗费能量,更需要大量的脂肪、蛋白质与和核苷酸(基因)。因此癌细胞代谢特点几乎都在呼应这个需求。不少牵连葡萄糖、脂肪酸和氨基酸代谢的酵素,已被证明在癌细胞内被改变成有利于生长。而某些药物或天然物成分可抑制这些酵素,能有效抑制肿瘤的生长。

因此针对癌细胞代谢特征性所设计的抗癌策略,其实只有两大原则:

1、尽量减少葡萄糖进入癌细胞内,或抑制葡萄糖被糖酵解,以减少癌细胞增生所需的材料。

2、对于已被分解的葡萄糖或脂肪酸衍生物,尽量设法让其进入线粒体的柠檬酸循环,或恢复线粒体的功能,以产生较多的活性氧以促进癌细胞凋亡。

乳酸有如肿瘤的护城河,也助长癌症恶化

因此下列是一些符合逻辑的抗癌策略

■ 有氧运动是最便宜有效的仙丹妙药:除了能降低血糖(符合原则1),也能促进线粒体的再生与活化,使葡萄糖、脂肪酸的分解物顺畅地进入柠檬酸循环,因而能促进癌细胞凋亡,或使其对化疗、放疗更加敏感(符合原则2)。

■ 严格限制糖或高热量食物的摄取,或使用糖分解抑制剂:严格限制这类食物可以减少糖酵解的原料(原则1),也能防止胰岛素与类胰岛素生长因子经常遽然飙升。如果严格限制糖的摄取,再合并使用【糖酵解抑制剂】,便能限制癌细胞取得葡萄糖分解物,减少癌细胞取得增生所需的材料(原则1),缓解肿瘤生长。

■ 抑制乳酸脱氢酶以便减少乳酸的产生:乳酸脱氢酶的抑制剂能防止丙酮酸被转化为乳酸,也可以诱导丙酮酸重新回到柠檬酸循环,以创造大量的活性氧而促进癌细胞凋亡(原则2);这个做法在小鼠实验中,能抑制淋巴瘤和胰脏癌的恶化。

■ 诱导丙酮酸重新回到柠檬酸循环,进行有效的氧化燃烧:就如之前提到米契拉吉的研究,利用二氯醋酸钠间接活化丙酮酸脱氢酶,可诱导丙酮酸重新回到柠檬酸循环,并产生活性氧以促进癌细胞凋亡(原则2).

另外,益生菌所产生的短链脂肪酸或其衍生物,也可以活化【丙酮酸脱氢酶】,或促进线粒体的增生与功能,因而有助于增进葡萄糖、脂肪酸在线粒体的代谢(原则2)。短链脂肪酸还可促进较恶性的癌干细胞分化,使其对化疗敏感度增加。

■ 抑制柠檬酸裂解酶:这可以组织柠檬酸在线粒体外被转化为乙醯辅酶A,以减少合成脂肪酸与脂肪的原料(原则1);如此癌细胞膜的脂肪合成便会受阻,可以阻断癌细胞的增生。例如,在移植肺癌细胞的小鼠,若使用柠檬酸裂解酶抑制剂,便可阻止肺癌生长。常用于减肥的藤黄果活性成分【羟基柠檬酸】就是能抑制柠檬酸裂解酶,进而抑制脂肪酸合成,与促进癌细胞凋亡。

■ 抑制脂肪酸合成酶:天然食物中的儿茶素、鱼油的DHA、大麦和蘑菇的B-葡聚糖、葡萄皮的白藜芦醇、蔬菜的黄酮类木犀草素、共轭亚油酸,皆可以抑制脂肪酸的活性,减少脂肪的合成(原则1),故可阻断癌细胞的增生。

而柠檬酸裂解酶、脂肪酸合成酶也是脂肪细胞用以合成脂肪酸、脂肪的关键酵素;这就是为什么癌症就像肥胖,抗癌就像减肥。

■ 致癌蛋白c-Myc抑制剂:c-Myc能促进丙酮酸被转化为乳酸,与促进麩醯胺酸被癌细胞吸收与裂解。而甜菜碱、叶酸、大豆金雀异黄酮等皆可以抑制c-Myc活性,有助于促进丙酮酸被氧化(原则2),或抑制麩醯胺酸被癌细胞利用(原则1),防止癌细胞继续掏空肌肉。

但是癌细胞的代谢路径,就有如肿瘤基因有其丰富的可塑性与弹性;因此癌细胞的某一养分来源一旦被剥夺,便会切换代谢途径。因此,单单攻击某一代谢途径,未必足以消灭癌细胞。上述的抗癌法应该被适当的组合起来,以便同时阻止多个代谢途径;或许再搭配传统化疗或放疗,以提升治疗效果。

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