奇点蛋糕经常提醒我们,基本上没有哪一种食物可以包治百病,一方面脱离剂量谈毒性是耍流氓,一方面我们其实是由衣食住行、天地万物等无数因素塑造出来的,确实很难发挥单一种类食物改变天命的神奇作用。
不过,探究单一饮食背后的秘密还是很有意义的,也许有一种机制可以用来解决人类的大问题。
最近,发表在《细胞报告》(Cell Reports)杂志[1]上的一项研究中,科学家分析了单一饮食元素与胰腺癌之间的关系,发现饮食中的葡萄糖会促进胰腺癌细胞的增殖,高蛋白有助于抑制肿瘤的发展,而植物来源的脂肪很可能对人类的胰腺癌有保护作用。
看到这个奇点蛋糕不禁感叹,糖,又是你。
通过小鼠实验和人类基因分析,确定了糖与胰腺癌之间的基因依赖相关性
科学家们做这项研究的愿望是相当严肃的。
我们知道,胰腺癌其实非常罕见,但它却造成了大量死亡,这主要是因为它很难被发现,而且治疗方法也不多。胰腺癌患者的中位生存期不超过 6 个月,甚至只有不到 8%的患者能活过 5 年。
如果我们能更好地了解胰腺癌的危险因素,不就能找到提前发现甚至预防胰腺癌的方法了吗?
遗憾的是,胰腺癌的流行病学并不发达,我们知道一些与胰腺癌发病相关的遗传和环境因素,但并不完全了解这些因素对胰腺癌发病的具体影响。
饮食、肥胖和 2 型糖尿病这三个因素尤其令人困惑。可以理解的是,这三者确实是密不可分的;肥胖往往很难与饮食影响相分离,而 2 型糖尿病则是肥胖的产物。
然而,一些研究表明,由于这种混淆,我们可能对它们的作用存在误解。例如,虽然已经观察到糖尿病与胰腺癌之间的关系,但如果假设糖尿病推动了胰腺癌的发展,那么可以预见的是,随着糖尿病持续时间的延长,胰腺癌的风险应该会持续上升;然而,从数据来看,胰腺癌的最高风险反而是在糖尿病确诊之后,随后才逐渐下降。
要分别研究这三兄弟,就必须利用研究人员的好朋友--小鼠,对它们进行基因改造。
这项研究使用的是一种特殊品系的小鼠,它们很不幸,生下来就很容易发胖,而且无论是 "吃糠 "还是 "炸鸡和啤酒",只要热量管够就能发胖;发胖的同时,另一种基因的改变让它们很难得糖尿病;此外,三兄弟患胰腺癌的风险,也随之逐渐下降。与此同时,另一个基因的改变使他们很难患上糖尿病;此外,第三个基因的突变使他们有可能自发患上胰腺癌。这样,我们就可以脱离其他因素来理解饮食、肥胖和糖尿病对胰腺癌的影响。
在低糖饮食下,这些小鼠的体重仍然迅速增加,而且它们的肿瘤生长速度明显加快,比那些不胖的小鼠提前五周发作,甚至提前七周死亡。没有糖尿病的小鼠和患有糖尿病的小鼠之间没有明显差异。
肥胖小鼠的肿瘤生长速度更快
左为雌性,右为雄性
这表明,肥胖和总卡路里摄入量是导致胰腺癌发展的因素,而糖尿病对其影响甚微。
下一步是测试营养素本身对胰腺癌发展的影响。
在这里,研究人员改变了小鼠的饮食成分,发现高蛋白能使雌性小鼠的发病时间推迟两周,而对雄性小鼠没有明显影响。不过,从进一步的分析来看,蛋白质饮食应该不存在性别差异,而且两者的肿瘤增殖速度都明显下降,根据核糖核酸测序分析,在此期间与细胞周期和核糖体有关的基因都下调了。
膳食脂肪的增加似乎并没有产生明显的影响,雌性小鼠的发病率基本没有变化,雄性小鼠的发病率仅略有加快。但有趣的是,虽然没有观察到肿瘤负荷的变化,但摄入高脂肪饮食的雄性小鼠比对照组小鼠平均早死 7 周,体重也没有发生实质性变化,这表明主要影响因素是饮食,而不是肥胖。
最后,轮到糖了。研究人员发现,糖分水平升高会促进肿瘤生长,尤其是膳食葡萄糖,它与肿瘤细胞增殖有显著的剂量依赖关系,而高糖也会诱导小鼠提早死亡。另一方面,相关的转录分析表明,血糖水平较高的小鼠细胞周期信号的表达量也较高,这表明膳食糖会增强细胞周期对核糖体功能的上调。
高糖饮食小鼠死亡较早
那么人类是否也有类似的发现呢?
研究人员调用了欧洲癌症与营养前瞻性调查的数据,从中获得了 465,076 名参与者的数据。在分析的多种膳食因素中,只有植物脂肪显示出一定的保护作用,每天植物脂肪摄入量每增加1克,胰腺癌风险就会降低约0.74%。
结合基因分析,研究人员发现了一个与糖和胰腺癌相关的基因--MAD2L1,这意味着在MAD2L1存在的情况下,高糖饮食能够增加胰腺癌的易感性。在小鼠身上,研究人员还观察到糖摄入量与 MAD2DL 表达升高之间的关联。
研究人员试图讨论这种蛋白质的保护作用。胰腺癌细胞与正常细胞不同,非常依赖巨细胞吞噬作用来摄取外源性蛋白质,而外源性蛋白质来源于组织分解,摄入高蛋白饮食可能会抑制组织分解,从而抑制肿瘤发生。
至于为什么在肿瘤没有加速生长的情况下,小鼠会在实验早期死亡,研究人员认为,饮食因素不仅涉及肿瘤,还会对宿主产生影响,比如使宿主变得更虚弱,在这种情况下,即使肿瘤负荷相同,身体状况较差的小鼠也会更容易死亡。
读完这篇论文,感觉饮食真是一个复杂的课题!总之,避免高脂肪、高糖,多吃蔬菜、水果和优质蛋白质,应该是对的吧?