IJT：六个“本草纲目”或能防癌！科学家发现，半小时中等强度的间歇性有氧运动，可修复细胞DNA损伤，抑制肠癌细胞活性

今天，你“本草纲目”了吗？

对炎炎夏日最大的尊重就是成为“刘畊宏女孩”，因为春天播种运动，夏天就可以收获又美又健康的自己了呀！常言道“生命在于运动”，这可不是夸张，适度运动不仅可以塑造强健的体魄，还能预防疾病呢！

近日，来自英国纽卡斯尔大学的Samuel T. Orange团队在《国际癌症杂志》上发表重要成果。他们发现，半个小时的中等强度的间歇性有氧运动，就可促进IL-6的分泌，调节细胞DNA损伤修复，从而有效抑制结直肠癌细胞的增殖[1]。

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大量流行病学证据表明，规律的体育锻炼可以预防结直肠癌发生，并能降低结直肠癌的复发率及死亡率[2-5]。关于防癌的潜在机制，部分学者认为，可能是锻炼能够减少肥胖或者下调循环中的胰岛素及相关促炎因子[3,6]，但是也有研究表明，无需调整饮食或体重变化，仅进行体育锻炼也能减少肿瘤进展[7,8]。这提示我们，运动预防结直肠癌背后另有玄机。

我们知道，运动过程中，骨骼肌和相关器官会分泌一些生物活性物质，比如蛋白质、核酸、代谢产物等，其通过循环系统可以作用于多个组织。Orange团队曾报道，人锻炼后的血清能够抑制多种结直肠癌细胞株的增殖[9]。在此基础上，他们试图通过检测有氧运动前后人血清中相关细胞因子水平的变化，并研究其对结肠癌细胞的影响，从而探索运动降低结直肠癌风险的潜在机理。

众所周知，无肉不欢、重口味、喜食腌制食品、不运动、酗酒、抽烟，这些不良量生活习惯都是容易导致肠癌的风险因素[10]。Orange团队在此项研究中招募的16名参与者都是具有肠癌风险因素的50岁以上男性，他们的BMI ≥ 25 kg/㎡或腰围 ≥ 94 cm，并在入组前3个月内未参加过剧烈运动。而伴有心血管疾病、代谢性疾病、肾病、高血压、中风史等疾病病史的报名者则被排除在外。

参与者们被随机分成两组，在研究的第一阶段，有9人进入运动组，另外7人进入对照组；在第二阶段中，运动组和对照组的组员对调，原先运动的9人转变为对照组（运动序贯对照），原先在对照组休息的7人则进入运动组（对照序贯运动）。这一设计有效避免了由于参与者个体差异所产生的误差。

参与者入组流程

那么，怎么运动才算是有效防癌的运动呢？该研究以骑行室内自行车的方式实现中等强度的间歇性有氧运动。

所有参与者运动前均要进行采血作为运动前血样，之后，运动组先轻松地蹬蹬自行车完成10分钟热身练习，随后进行5分钟中等强度骑行，接着是2.5分钟热身练习作为间歇，如此反复，共进行6个循环。而对照组成员在相应时间段内安静地待在休息室“躺平”即可。运动结束后，采集所有参与者的血清作为运动后血样。

两组参与者运动方案

接下来，研究者们检测了各组血清对人结肠癌细胞LoVo增殖能力的影响，结果显示，在运动组中，运动后血清比运动前血清培养的LoVo细胞活力下降了4.2%（P = 0.006）；而“躺平”组运动后血清则使细胞活力增强了5.4%（P = 0.003）。

另外，与对照组相比，运动组血清使LoVo细胞的活力下降5.7%（P = 0.002）。由此可知，有氧运动后的血清能够显著抑制LoVo细胞增殖。

参与者运动后的血清可显著抑制LoVo结肠癌细胞的细胞活力

那么，运动后血清中究竟有何玄机呢，居然能够影响肠癌细胞活力？实验结果显示，经运动后血清孵育60分钟后，LoVo细胞内γ-H2AX（DNA损伤标志物）的表达水平下调了24.6%（P = 0.029）。

之前的研究表明，γ-H2AX是DNA双链断裂的标志物，它表达下调意味着细胞内DNA损伤程度降低、基因组稳定性增高、发生促癌性突变的可能性下降，这或许就是细胞增殖能力减弱的原因所在[11,12]。

看来，运动可能是通过调节细胞DNA损伤修复能力来抑制肠癌细胞增殖的。桥豆麻袋，这转折也太生硬了，运动是怎么管得到DNA损伤修复的呢？

运动后血清可下调LoVo细胞内γ-H2AX表达水平

研究继续，通过检测血清中几种主要细胞因子的浓度，科学家们发现，运动能够显著刺激人血清中的IL-6浓度升高24.6%（P = 0.002），而IL-8、TNF-α等的浓度在运动前后变化不大。

运动可显著刺激人血清IL-6升高

回顾既往研究，研究者们发现：在运动过程中，IL-6可由收缩肌产生并分泌进入血液循环[13]，而短期的IL-6刺激，具有促进细胞DNA损伤修复、抑制细胞增殖的能力[14-16]。结合实验结果和既往研究报导，IL-6很可能就是运动调控细胞内DNA修复的“信使”。

为进一步验证此结论，研究人员用不同浓度的IL-6处理LoVo细胞，随后检测γ-H2AX表达水平及细胞活力。

结果显示，以10 pg/mL IL-6处理LoVo细胞，γ-H2AX表达下降20.4%（P = 0.014），细胞活力下降7.5%（P < 0.001）；以100 pg/mL IL-6处理LoVo细胞，γ-H2AX表达下降32.1%（P < 0.001），细胞活力下降5.8%（P = 0.002）。这一结果提供了直接性证据，即IL-6可通过调节细胞DNA损伤修复抑制肠癌细胞增殖。

IL-6可显著下调LoVo细胞内γ-H2AX的表达水平

至此，运动防治结直肠癌的生物学机制已基本明晰：中等强度的间歇性有氧运动，会刺激人体分泌IL-6，而IL-6能够促进细胞内DNA损伤修复，增强细胞基因组稳定性，从而抑制肠癌细胞增殖活力，发挥预防结直肠癌的作用。

运动通过促进IL-6分泌调节DNA损伤修复发挥抑癌作用