摘要:一项突破性医学研究揭示了心血管疾病与癌症发展之间令人震惊的生物学联系。纽约大学朗格尼健康中心的科学家们发现,血流受限不仅会加速骨髓老化过程,更会从根本上重塑免疫系统功能,为癌细胞的快速扩散创造理想条件。这一发现可能彻底改变我们对癌症治疗策略的理解,特别是对那些
信息来源:https://scitechdaily.com/restricted-blood-flow-supercharges-cancer-growth-study-finds/
一项突破性医学研究揭示了心血管疾病与癌症发展之间令人震惊的生物学联系。纽约大学朗格尼健康中心的科学家们发现,血流受限不仅会加速骨髓老化过程,更会从根本上重塑免疫系统功能,为癌细胞的快速扩散创造理想条件。这一发现可能彻底改变我们对癌症治疗策略的理解,特别是对那些同时患有血管疾病的患者而言。
研究团队通过小鼠实验证实,当腿部动脉血流受限时,乳腺肿瘤的生长速度比正常血流条件下快一倍。更为关键的是,这种血流障碍会触发骨髓干细胞的重新编程,导致免疫系统产生有利于癌症发展的细胞类型,同时抑制那些具有抗癌能力的关键免疫细胞。
纽约大学格罗斯曼医学院心脏病学系教授凯瑟琳·摩尔指出:"我们的研究表明,无论血流受阻发生在身体的哪个部位,都会驱动癌症的生长。外周动脉疾病与乳腺癌生长之间的这种联系,凸显了将代谢和血管风险因素纳入综合癌症治疗策略的重要性。"这项研究成果已发表在《JACC心脏肿瘤学》杂志上。
缺血性疾病的双重打击机制
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。图片来源:Stock
缺血性疾病的发生机制相对明确:当胆固醇等脂质物质在动脉壁内积聚时,会引发炎症反应并形成血栓,从而限制富氧血液的输送。在腿部发生这种情况时,就会导致外周动脉疾病,这一疾病影响着数百万美国人,并显著增加心脏病发作和中风的风险。
然而,此次研究揭示的机制远比简单的血流障碍复杂。研究人员发现,血流受限会系统性地改变免疫细胞群体的平衡,削弱机体对感染和癌症的抵抗能力。这些改变与正常衰老过程中免疫功能的变化高度相似,表明缺血实际上在加速机体的衰老进程。
为了深入探究心血管疾病如何影响癌症进展,研究团队建立了携带乳腺肿瘤的小鼠模型,并在其中一条后肢诱导暂时性缺血。通过比较血流受限组与正常血流组的肿瘤发展情况,研究人员获得了令人震惊的发现。
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
在正常情况下,免疫系统通过增加炎症反应来对抗感染或损伤,消除有害物质,随后再降低炎症水平以保护健康组织。这种平衡依赖于既能放大又能抑制炎症反应的免疫细胞混合体。但研究发现,血流受限会通过重新编程骨髓干细胞来破坏这种平衡。
免疫系统的致命重构
血流障碍导致的最关键变化是免疫细胞产生模式的根本性转变。在缺血条件下,骨髓倾向于产生更多"髓系"免疫细胞,包括单核细胞、巨噬细胞和中性粒细胞,这些细胞会削弱免疫防御能力。与此同时,对抗癌症至关重要的淋巴细胞如T细胞的生成却显著减少。
这种免疫系统重构的影响不仅限于全身,肿瘤局部环境也发生了相应改变。研究显示,肿瘤内部积聚了更多免疫抑制性细胞,包括Ly6Chi单核细胞、M2样F4/80+ MHCIIlo巨噬细胞和调节性T细胞,这些细胞像一道保护屏障,阻止免疫系统对癌细胞的攻击。
更令人担忧的是,这些免疫变化具有长期性。缺血不仅改变了数百个基因的表达模式,使免疫细胞转向更加容忍癌症的状态,还重新组织了染色质结构。染色质是控制DNA访问的蛋白质支架,其结构的改变使得免疫细胞更难激活参与抗癌的相关基因。
研究的第一作者、摩尔实验室的博士后学者亚历山德拉·纽曼解释说:"我们的结果揭示了缺血驱动癌症生长的直接机制,它以类似衰老的方式重新编程干细胞,促进免疫耐受。这些发现为癌症预防和治疗开辟了新策略,比如对外周动脉疾病患者进行更早期的癌症筛查,以及使用调节炎症的疗法来对抗这些影响。"
临床意义与治疗前景
这项研究的临床意义极为深远。目前全球有数百万人患有各种形式的血管疾病,从冠心病到外周动脉疾病,这些患者现在被确认面临着癌症风险增加的威胁。这一发现不仅改变了我们对癌症风险评估的理解,更为精准医学提供了新的方向。
对于临床医生而言,这意味着在治疗血管疾病患者时需要更加关注癌症预防和早期筛查。外周动脉疾病患者可能需要更频繁的癌症监测,特别是那些具有其他癌症风险因素的患者。同时,这也提示血管疾病的积极治疗可能具有意想不到的抗癌益处。
从治疗策略角度来看,这项研究为开发新型癌症治疗方法提供了理论基础。传统的癌症治疗主要关注直接杀死癌细胞或阻止其增殖,但这项研究表明,通过改善血管功能和调节炎症反应,可能能够重新激活机体的自然抗癌能力。
研究团队目前正致力于设计临床试验,评估现有的炎症靶向治疗是否能够对抗缺血后驱动肿瘤生长的变化。这类疗法可能包括已经用于治疗心血管疾病的抗炎药物,如他汀类药物和某些生物制剂。
此外,这项研究还为个体化医疗提供了新思路。通过评估患者的血管状态和免疫功能,医生可能能够更精确地预测癌症风险并制定相应的预防策略。这种整合性的医疗方法可能比单纯关注某一疾病的治疗更加有效。
研究还暗示了生活方式干预的重要性。已知能够改善血管健康的措施,如规律运动、健康饮食和戒烟,现在看来可能同时具有抗癌效果。这为公共健康政策提供了新的科学依据,强调了预防性医疗的重要性。
这项突破性研究不仅深化了我们对癌症发生机制的理解,更重要的是为癌症预防和治疗开辟了全新道路。随着进一步研究的深入,这一发现有望转化为切实可行的临床干预措施,为数百万血管疾病患者带来新的希望。
来源:人工智能学家