压力通常与心脏病和其他疾病有关,但一项新的研究表明,生活在拥挤和具有挑战性的物理环境中的压力可能会减轻癌症。科学家发现,仅仅将患有癌症的小鼠置于更复杂的生活环境中,就会显着减少肿瘤的生长。
虽然健康的饮食和减少接触致癌物无疑是降低癌症风险的重要方法,但结果表明,环境的其他组成部分,如个人周围环境、社交互动和精神状态,也可能对癌症产生深远的影响。
为了研究生活条件如何影响癌症的发展,俄亥俄州立大学综合癌症中心的马修·杜林及其同事在标准实验室饲养(每笼5只小鼠)或在更宽敞、小鼠数量更多(18至20只)、具有更多挑战和活动(跑轮、隧道、玩具、迷宫和筑巢材料)的丰富环境中饲养小鼠。然后,给小鼠注射肿瘤细胞,导致所有对照动物在15天内发生恶性肿瘤。相比之下,生活在丰富环境中的动物肿瘤形成的速度明显延迟,近三周后,15%的动物没有发生肿瘤;当肿瘤可见时,它们比对照动物的病变小43%。
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“一开始,我们真的不知道这对癌症是好是坏,”分子病毒学、免疫学和医学遗传学教授杜林说。“我们惊讶地发现这种效果非常明显,”他补充道。该研究于7月8日在Cell在线发表。
癌症抵抗不仅仅是由于体力活动增加,因为仅进行更多运动的动物没有获得同样的益处。杜林表示,他怀疑关键可能在于增强环境中老鼠经历的更多样化的社交互动。
“这些[丰富]环境对动物来说有些压力。它们不是在一个快乐的地方,”杜林说。“这是一个更野性、更具挑战性的环境。”
与此一致的是,增强环境中的动物的压力荷尔蒙水平略有升高,免疫系统也更强。杜林指出,最一致和最显著的发现是瘦素减少了近90%,瘦素是一种由脂肪产生的激素,有助于调节新陈代谢。在人类中,瘦素水平升高与某些癌症的风险增加有关,包括黑色素瘤、乳腺癌和前列腺癌。
然后,科学家将瘦素的下降追溯到起源于大脑下丘脑的通路。他们发现生活在丰富环境中的动物体内一种名为脑源性神经营养因子(BDNF)的蛋白质水平更高。为了确定BDNF在肿瘤抵抗中的作用,科学家在对照小鼠体内人为增加了BDNF,发现动物体内的瘦素水平下降,免疫系统得到增强,肿瘤缩小。相反,在更受刺激的小鼠中消除BDNF阻碍了其生活方式的肿瘤保护作用。这些实验证实,环境中诱导的大脑中BDNF的增加以及随之而来的瘦素下降与观察到的有益效果有因果关系。
墨尔本大学神经可塑性实验室负责人安东尼·汉南(未参与该研究)表示:“环境丰富对小鼠癌症模型的巨大影响令人惊讶。”汉南研究环境丰富如何有益于某些脑部疾病,他说这组发现将对该领域产生重大影响。他之前曾提出使用模拟或增强环境刺激有益作用的药物来治疗脑部疾病;他说,这项研究表明,也可以开发这种“环境模拟”药物来治疗癌症或其他非神经系统疾病。
除了开发分子疗法外,杜林还希望缩小所涉及的环境因素,以尝试更好地定义那些可能对癌症预防重要的生活方式改变。
虽然大多数人生活在相当安全的环境中,有充足的食物和一定程度的社交互动,“我们的数据表明,我们不应该仅仅避免压力,我们应该过上更具有社交性和身体挑战性的生活,”杜林说。
汉南说:“在我们的群体中优化复杂的精神刺激和体力活动水平可能会对多种毁灭性疾病产生重大的公共卫生影响。”他补充说,“然而,需要进行大型对照临床试验和流行病学研究,以提供动物研究的后续证据。”