摘要:这项研究于 8 月 19 日发表在《JACC-CardioOncology》杂志上,发现外周缺血(腿部动脉循环受限)导致小鼠乳腺肿瘤的生长速度是血流正常的小鼠的两倍。这些结果基于同一团队 2020 年的一项研究,该研究表明心脏病发作期间的缺血也会产生类似的效应
一项新研究表明,血流受限会导致骨髓过早老化,从而重塑免疫系统,使癌症得以滋生。
血流受限会导致免疫系统老化,从而加速肿瘤生长。该研究结果凸显了血管疾病患者面临的风险以及潜在的新疗法。
纽约大学朗格尼健康中心的一项新研究报告称,血流受限会加速骨髓老化,降低免疫系统对抗癌症的能力。
这项研究于 8 月 19 日发表在《JACC-CardioOncology》杂志上,发现外周缺血(腿部动脉循环受限)导致小鼠乳腺肿瘤的生长速度是血流正常的小鼠的两倍。这些结果基于同一团队 2020 年的一项研究,该研究表明心脏病发作期间的缺血也会产生类似的效应。
当胆固醇等脂肪物质在动脉壁内积聚时,就会发生缺血。这种积聚会引发炎症和血栓形成,从而限制富氧血液的输送。当腿部发生缺血时,会导致外周动脉疾病,这种疾病影响着数百万美国人,并增加心脏病发作或中风的可能性。
“我们的研究表明,无论血流受损发生在身体的哪个部位,都会促进癌症的生长,”通讯作者、纽约大学格罗斯曼医学院医学系、莱昂·H·查尼心脏病科吉恩和大卫·布莱克曼心脏病学教授凯瑟琳·J·摩尔(Kathryn J. Moore)博士说道:“外周动脉疾病与乳腺癌生长之间的这种联系凸显了在综合癌症治疗策略中,解决代谢和血管风险因素至关重要。”
免疫细胞(红色)在肿瘤(蓝色)内聚集并增殖(绿色)。当心脏或腿部血流受阻时,这些免疫细胞会发生某种变化,从而促进肿瘤生长。图片来源:纽约大学朗格尼医学中心
研究人员还发现,血液循环受限会改变免疫细胞群的平衡,从而削弱人体抵抗感染和癌症的能力。这些改变与衰老过程中通常发生的免疫功能变化非常相似。
为了研究心血管疾病如何影响癌症进展,研究人员构建了一个携带乳腺肿瘤的小鼠模型,并在其后肢诱导了暂时性缺血。然后,他们比较了血液循环受限动物和血流正常的动物的肿瘤发展情况。
这项研究结果扩展了我们对免疫系统的了解,免疫系统进化出了抵御入侵细菌和病毒的能力,并且在健康条件下能够识别和摧毁癌细胞。这些防御机制依赖于骨髓中的干细胞储备,这些干细胞储备可以在需要时被激活,从而在整个生命过程中生成至关重要的白细胞群。
在正常情况下,免疫系统会通过增加炎症来消除有害因子,随后又减少炎症来保护健康组织,从而对抗感染或损伤。这种平衡依赖于多种免疫细胞的混合作用,这些免疫细胞要么增强炎症,要么抑制炎症。研究人员发现,血流受限会通过重编程骨髓干细胞来破坏这种平衡。这种转变有利于“髓系”免疫细胞(单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞)的产生,从而削弱免疫防御能力,同时减少T细胞等淋巴细胞的生成,而T细胞对于产生强大的抗癌反应至关重要。
肿瘤内的局部环境也表现出类似的变化,积累了更多的免疫抑制细胞——包括 Ly6Chi 单核细胞、M2 样 F4/80+ MHCIIlo 巨噬细胞和调节性 T 细胞——保护癌症免受免疫攻击。
进一步的实验表明,这些免疫变化是持久的。缺血不仅改变了数百种基因的表达,使免疫细胞进入更耐受癌症的状态,而且还重组了染色质的结构——染色质是控制 DNA 通路的蛋白质支架——使免疫细胞更难激活与抗癌相关的基因。
“我们的研究结果揭示了缺血驱动癌症生长的直接机制,即以类似衰老的方式重编程干细胞并促进免疫耐受,”本文第一作者、摩尔教授实验室博士后研究员亚历山德拉·纽曼(Alexandra Newman)博士说道。“这些发现为癌症预防和治疗的新策略打开了大门,例如对外周动脉疾病患者进行早期癌症筛查,并使用炎症调节疗法来抵消这些影响。”
展望未来,研究团队希望帮助设计临床研究,评估现有的针对炎症的疗法是否可以对抗导致肿瘤生长的缺血后变化。
该研究由美国心脏协会拨款 915560、25CDA1437452、23POST1029885、25PRE1373174 和 23SCEFIA1153739 资助;以及美国国立卫生研究院拨款 T32GM136542、F30HL167568、T32HL098129;R01 HL151078、R01 HL161185、R35 HL161185、R01HL153712、R01HL172335、R01HL172365 和 P01HL131481 资助。该研究还得到了萨诺夫心血管研究基金会、勒杜克基金会网络以及劳拉和艾萨克·珀尔马特癌症中心支持拨款 P30CA016087 的支持。
参考文献:Jessie M. Dalman, BA 和 Kathryn J. Moore 合著的《动脉粥样硬化性心血管疾病中的癌症发展:JACC:CardioOncology 简明入门》,2025年8月19日, 《 Cardio Oncology》。DOI:10.1016/j.jaccao.2025.05.016
来源:康嘉年華一点号