Nature重磅：吃点“糖”，肿瘤就停止生长了！如此简单的甘露糖竟能抑制肿瘤生长~ 来源：生物探索
引言
吃点“糖”，肿瘤就停止生长了？听起来不可思议，但科学家们已经在小鼠中证实了这一点。相关成果还发表在了国际顶级期刊Nature杂志上。
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人体内，几乎每个细胞都需要依靠一种叫做葡萄糖的糖分子来“供能”。由于癌细胞生长和繁殖迅速，因此需要更多的能量，也就是说，它们更依赖于葡萄糖。 那么，如果葡萄糖不足时，癌细胞会发生怎样的变化呢？这是很多科学家好奇的问题。
尽管一些研究发现，限制葡萄糖能够阻止癌细胞生长，但研究者们始终没有到一种方法，能够在不“饿着”健康细胞的前提下，通过限制葡萄糖来阻止癌症发展。
幸运的是，人体能够使用的糖并不是只有葡萄糖一种。来自英国Cancer Research UK Beatson 研究所的科学家们一直在调查不同类型的糖是如何影响癌细胞的。 11月21日，最新发表在Nature杂志上的一项研究中，由Kevin Ryan教授带领的团队揭示了一种叫做“甘露糖”的分子是如何干扰癌细胞能量供应的。
图片来源：Nature
01
阻止肿瘤生长
甘露糖与葡萄糖属于同一个家族，有着相似的分子结构。因此，Ryan教授等想要知道，当给实验室中生长的细胞提供甘露糖时，它们会发生什么。
通过研究不同类型癌细胞的内部工作机制，他们发现，甘露糖并不会阻止细胞吸收葡萄糖，但确实会阻止癌细胞生长。
基于此，科学家们推测，甘露糖可能会干扰癌细胞分解葡萄糖的方式，从而“拖延”它们的生长。
接着，研究人员调查了给癌症小鼠喂食甘露糖会有怎样的影响。结果发现，当给患癌小鼠每周喂食3次甘露糖补充剂后，胰腺癌、皮肤癌和肺癌都停止生长了。此外，喂食甘露糖补充剂似乎对小鼠的健康细胞没有影响。
Pancreatic cancer cells. LFI EM Unit.
02
提高化疗疗效
除了用甘露糖单独，该研究还发现，当与化疗一起使用时，甘露糖可促进癌细胞死亡。
接受“甘露糖 化疗”联合的小鼠要比“不接受”或“接受化疗或甘露糖” 单独的小鼠活得更久。
Ryan教授说：“尽管用化疗或甘露糖单独都能使肿瘤变小，但当联合两者一起使用时，抗癌效果会更好，小鼠的寿命也增加了。”
图片来源：Cancer Research UK Beatson 研究所
03
用于人类还有待研究细胞芯片
不过，Ryan教授强调，尽管补充甘露糖并未显著影响小鼠的体重或健康，但这项研究没有对小鼠的每个组织进行详细的分析，因此，并不确定，甘露糖是完全安全的。很显然，仅仅基于现有的发现，还不能推荐患者服用甘露糖来抗癌。
需要明确强调的是，服用甘露糖抗癌还没有经过临床试验的验证。甘露糖在癌症患者中会起怎样的作用还是未知的。
科学家们表示，在进入临床试验前，他们还需要在实验室中开展更多的研究，包括在其他癌症类型的小鼠中调查甘露糖的作用。不过，尽管还有很长的路要走，但如果临床试验取得成功，甘露糖有望在未来帮助一些癌症患者改善结果。
Ryan教授推测，对患者来说，用甘露糖直接癌症的可能性并不大，更多的可能是将甘露糖作为现有疗法的补充。
End
参考资料：1）Sugar supplement slows cancer growth in mice, but patients shouldn’t rush to health food shops
2）Mannose impairs tumour growth and enhances chemotherapy
本文来自：BioArt（ID：BioGossip），作者：王肖，点评：康建胜（郑州大学第一附属医院）、周大鹏（同济大学），责编：迦溆。
D-Mannose，图片引自：/wiki/File:D-Mannose.svg
许多肿瘤都会出现代谢变化，尤其是葡萄糖摄取增加【1】。葡萄糖是己糖（属于单糖）的一种，那么肿瘤是否对己糖家族中的其它成员也有类似反应呢？2018年11月22日，来自英国癌症中心的Kevin Ryan团队解答了这一疑惑，相关研究发表在了Nature期刊上，标题为 Mannose impairs tumour growth and enhances chemotherapy【2】。
研究者首先检测了不同种类己糖包括甘露糖（Mannose）、半乳糖（Galactose）、果糖（Fructose）、岩藻糖（Fucose）、葡萄糖（Glucose）对不同肿瘤细胞株生长的影响（使用浓度为25 nM），发现甘露糖表现出明显的抑制效果（图1）。
图1：不同单糖对不同肿瘤细胞株生长的影响，其中甘露糖对肿瘤的抑制效果最显著
细胞中参与甘露糖的转运体与葡萄糖是一样的（图2），那么甘露糖的摄取是否影响了葡萄糖的摄取呢？研究者带着这一疑问，研究人员首先发现了甘露糖可以增加AMPK的磷酸化水平（甘露糖诱导AMPK的激活不依赖于AMP或ATP的变化，而是与果糖-1,6-二磷酸的水平有密切关系，这一点很好的证实了林圣彩教授团队2017年在Nature上发表的重要成果，详见：林圣彩组Nature破解葡萄糖感受的新机制【专家特评】），进而发现甘露糖可以增加Hexoses-6-phosphate，同时相反甘露糖并没有影响葡萄糖的摄取反而增加细胞内葡萄
糖的含量，而这一现象在其它己糖中并不存在。
图2：甘露糖与葡萄糖的代谢途径
既然甘露糖并没有影响葡萄糖的摄取，那么甘露糖是如何影响肿瘤细胞生长的呢？研究者发现甘露糖-6-磷酸可以抑制参与葡萄糖代谢的三种酶：己糖激酶、磷酸葡萄糖异构酶(PGI)和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（hexokinases，phosphoglucose isomerase （PGI）和glocose-6-phosphate dehydrogenase），进而影响了三羧酸循环、磷酸戊糖途径及聚糖合成。同样这一代谢抑制在其它单糖中也不存在。由此得出结论甘露糖的摄取可以影响细胞内葡萄糖的代谢。
既然甘露糖可以通过抑制葡萄糖的代谢来影响肿瘤细胞生长，那么甘露糖是否可以影响肿瘤细胞对于化疗药物的反应呢？实验表明甘露糖确实可以增加由顺铂或阿霉素引起的肿瘤细胞凋亡，而其他己糖无此效果。进而研究者利用CRISPR–Cas9的方法，发现了上述甘露糖是通过BAX和BAK的内源途径来影响凋亡的。
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