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科学家说不吃糖能饿死癌细胞,有科学依据吗?

一语惊醒梦中人1年前 (2023-12-21)阅读数 7#综合百科
文章标签癌细胞呼吸

首先我要说的是,邻居、亲戚、朋友都提出了各种保健、防癌的建议。你说他不是好意。他很想对你好,却不小心骗了你。我劝你少做。

病,三分,七分,化疗都一样。

家人对化疗补充营养一头雾水,患者饱受化疗之苦。

今天我将逐步向大家介绍人体的重要营养素以及如何补充,以便更具可操作性。

蛋白质:癌症患者太缺乏蛋白质

“蛋白质”这个名字我们都不陌生,因为人体几乎所有的组织器官都是由蛋白质构成的。

目前在人体内可以找到并命名的蛋白质有两万多种,大部分还不知道确切的功能。这些蛋白质构成了人体的一个庞大系统,可以相互调节,携手发挥巨大的生理功能。

在日常生活中,我们不禁会听到各种补充蛋白质的话语。"你应该多吃些这种高蛋白食物。""这是动物蛋白,那是植物蛋白.""如果你想补充蛋白质,你必须依靠蛋白粉."。

那么这些谣言是真的还是假的呢?

首先,我们需要蛋白质来生长、修复组织和器官,并保持我们的免疫系统处于健康状态。

当人体缺乏足够的蛋白质时,就像缺乏原料一样,人体会启动一个“拆除”机制,在一定程度上破坏肌肉等富含蛋白质的组织,释放蛋白质供给人体的最高需求——生存。

蛋白质缺乏会显著延长人体从疾病中恢复的时间,降低人体对感染的抵抗力。

另外,癌症患者比正常人更需要蛋白质。

一方面,肿瘤的生长需要大量的蛋白质,肿瘤是个“偷电”的家伙。它会从人的血管里偷几根电线,偷偷给自己供电。

所以很多中老年朋友有时候会莫名其妙地发现自己“瘦”了,明明不少吃多运动,却瘦得特别快。

有一次,一个朋友好像觉得自己瘦了,第二个春天恢复了活力,还在朋友圈晒太阳。看到就觉得不对劲。我想提醒他去看看。但是这种想法,别人都在夸,我不会被任何人泼冷水的。

最后我鼓起勇气,礼貌地向朋友建议,医院正好有优惠套餐,建议他去体检。当他去医院检查时,发现他体内长了一个肿瘤。

那么肿瘤吃了人体的营养后,人体自然会相对缺乏蛋白质,更容易出现免疫力下降、疲劳的症状。

这时,人体需要补充足够的蛋白质来维持足够的抵抗力。

网路上流传一种说法,主张「 癌细胞只吃糖,所以如果让癌细胞吃不到糖份,就有机会饿死癌细胞达到治疗肿瘤的效果 」。因此有人鼓吹「 生酮饮食 」,借由摄取较少的糖份,增加蛋白质跟脂质的比例,希望可以不影响正常的细胞的新陈代谢,却让癌细胞无法得到能量而死亡。

这样的说法有根据吗?让我们来看看科学研究上目前有什么证据支持、或不支持这样的说法。

癌细胞只吃葡萄糖?

人们会认为癌细胞只吃葡萄糖,是根据Warburg 在1956年的发现,他指出正常的细胞会摄取葡萄糖进行氧化磷酸化反应(也就是有氧呼吸),但癌细胞似乎比较喜欢进行无氧呼吸,这样的现象被称为Warburg effct。根据这样的发现有人推论:癌细胞可能因为粒线体受损,无法进行氧化磷酸化反应(有氧呼吸),所以只能用无氧呼吸的方式得到能量。 经过了五、六十年后的现在,后面这段推论,已经被证明是错的了。

有氧呼吸、无氧呼吸有什么差别?

什么是有氧呼吸呢?就是细胞在有氧的情况下,摄取一个葡萄糖分子,葡萄糖经过分解之后进到粒线体内,进行氧化磷酸化反应,这样的结果可以产生36个ATP。无氧呼吸则是在不需要氧气的情况下,细胞摄取一个葡萄糖分子,产生2个ATP,但同时也会产生乳酸,且这些反应在细胞质就可以完成,不需要粒线体的帮忙。

从此表我们可以看出,无氧呼吸的好处是不需要氧气,且虽然它产生ATP的量比较少,但是速度却是有氧呼吸的100倍,这样的优点,很适合癌细胞的需求。因为癌细胞快速的生长,需要快速大量的ATP供应,且肿瘤的微环境常常是缺氧的,进行无氧呼吸可以让癌细胞在氧气不足的状况下,仍然得以继续产生能量。

Warburg effect 的应用

Warburg effect这个效应可以应用在正子摄影(PET/CT)上。正子摄影就是使用有放射性的葡萄糖,经由点滴打到人体内,受试者必须在检查前空腹6个小时以上,所以大部分的葡萄糖都会被癌细胞摄取,被癌细胞摄取的葡萄糖释放出放射线而达到显影的效果。因此,正子摄影的应用,可以用来侦测肿瘤的活性、癌症治疗后的追踪,或是当作健康检查以侦测癌症。

癌细胞其实具有不同的代谢方式

借由下图我们可以发现,癌细胞会表现不同程度地Warburg effect,Warburg effect较强的癌细胞,其摄取葡萄糖速度较快,产生乳酸的量也较多,正子摄影检查时也会有较强的显影。相反的,有些癌细胞摄取葡萄糖的速度比较慢,这种肿瘤细胞在正子摄影上可能就不容易显现出来。

问题一:癌细胞只能吃葡萄糖吗?

错!其实癌细胞不止摄取葡萄糖,癌细胞也会摄取乳酸、脂肪酸、glutamine,甚至也会摄取酮体(ketones) 。什么?癌细胞也摄取酮体?是的!为什么癌细胞除了摄取大量的葡萄糖,还要摄取其他小分子物质呢?继续看下去你就会知道了。所以有一个小型研究发现,给予乳酸和酮体,可能会让癌细胞容易复发、容易转移,以及有较差的存活期。

科学家说不吃糖能饿死癌细胞,有科学依据吗?

问题二:癌细胞的粒线体功能缺损?

错!其实癌细胞的粒线体并不是真的缺损 ,而是它的功能受到其他生长讯号的调控,尤其一些促进肿瘤生长因子的讯号,会促进癌细胞进行糖解反应(无氧呼吸),但会抑制氧化磷酸化(有氧呼吸)、粒线体的功能,而让我们误以为癌细胞的粒线体无法运作。

问题三:癌细胞无法进行有氧呼吸?

错!癌细胞可以进行有氧呼吸。 如同上一个问题说的,癌细胞因为粒线体保有氧化磷酸化的功能,所以还是可以进行有氧呼吸。

癌细胞快速生长所面临的挑战

那问题来了,既然癌细胞可以摄取葡萄糖以外的物质,也可以进行有氧呼吸,为什么他还是偏好摄取大量的葡萄糖来进行无氧呼吸糖解作用呢?这时候我们就要站在癌细胞的角度帮他设想了。其实癌细胞在缺氧、缺乏营养的环境之下,又要能快速生长,也面临了非常大的挑战。

挑战1:缺氧

肿瘤因为生长快速且越长越大,可以看到下图,接近血管的癌细胞(蓝色)氧气比较充足,可以进行有氧呼吸产生较多的ATP,但是离血管比较远的区域,氧气量就越来越少,没办法支持肿瘤继续长大。所以如果中间(黄 *** 域)的癌细胞,可以使用无氧呼吸共体时艰,那更外围的细胞(紫 *** 域)就可以获得少量的氧气而得以存活。另外,癌细胞也会因为缺氧的情况,分泌更多的缺氧 *** 因子,产生更多的「血管上皮生长因子」,来促进肿瘤的血管新生,以利肿瘤生长。

黄 *** 域共体时艰,减少氧气摄取,可以让紫 *** 域获得少量氧气。

挑战2:大量的能量需求

诚如上面所说,肿瘤快速生长的时候需要快速且大量的ATP供应,虽然有氧呼吸进行的氧化磷酸化反应可以得到较多ATP,但是产生的速度不够快,无氧呼吸反而可以在短时间产生100倍的ATP使得肿瘤可以快速获得能量而生长。(这就像重量训练的时候,肌肉在短时间需要大量的能量,使用无氧呼吸产生乳酸堆积是一样的道理,而有氧运动则需要时间暖身,但可以持久的提供能量。)

挑战3:细胞合成的原料

一个细胞的构造包括:细胞膜、胞器、细胞质、细胞核、DNA 等等,所以癌细胞不可能只吃葡萄糖,他一定还需要摄取其他营养分子,来合成蛋白质、核酸、脂质等等物质。葡萄糖代谢后的产物,可以进一步当作核酸合成的原料,有一部分可以则拿来形成蛋白质;癌细胞也摄取脂肪酸、乳酸、酮酸,这些不但可以拿来形成脂肪,还可以进入粒线体进行TCA cycle转换成能量,来补充葡萄糖不够的能量。

挑战4:自由基的推积

过多的氧化磷酸化反应(有氧呼吸),会导致自由基堆积,这些自由基将造成细胞的伤害跟死亡,癌细胞也不例外。而癌细胞进行糖解作用(无氧呼吸)的时候,可以产生较多的NADPH来还原这些自由基,避免癌细胞的伤害跟死亡。

癌细胞会分工合作

一个肿瘤里面有许许多多的癌细胞,这些癌细胞的新陈代谢不尽相同,他们就像一个组织的不同成员,分工合作以利整个组织的成长。

最靠近血管的癌细胞因为氧气比较丰富,会进行有氧呼吸,细胞的生长分裂也比较快速,他们有氧呼吸之后产生的自由基,就会交给周遭进行无氧呼吸的细胞来处理;周遭进行无氧呼吸的细胞,可以产生较多还原物质来还原这些自由基,另外这些细胞进行无氧呼吸所制造出来的乳酸跟其他带些物质,则可以被有氧呼吸的细胞所摄取,拿来当作产生ATP的原料。

细胞是因为代谢出问题才变成癌细胞吗?

有一个说法主张「因为癌细胞的代谢出了问题,所以癌症是一种代谢性的疾病」,这推论在逻辑上可能是有问题的。也就是说,我们无法由观察到「癌细胞的代谢情形」来推论「癌症发生的原因」。

Warburg effect对于癌症新陈代谢是个很重要的发现,但 过了半个世纪以来,科学界对于癌细胞的代谢方式有越来越多的了解,过去的推论跟猜测有些已经得到答案,我们应该要跟上科学发展的脚步,厘清这些观念,而不是继续去推广半个世纪以前的发现跟假设。

把结论记起来

所以说,利用饮食方式,或许在某些方面有机会降低癌症的发生,但是如果已经产生癌症,使用特殊饮食希望可以达到控制或治疗肿瘤的目的,截至目前为止,并没有明确证据可以证明有实际疗效。所以癌症患者在考虑特殊的饮食配方之前,应该要非常小心,以免对癌症达不到控制的效果,反而让身体更加虚弱,这样就得不偿失了。

*本文为科学知识分享,「 饮食调整 」对于「 治疗癌症 」没有明确的证据,但对身体促进仍可能有它的好处,请勿将身体健康保养与癌症治疗混为一谈。

参考文献

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