糖尿病導(dǎo)致癌癥轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)增加

糖尿病患者又出現(xiàn)了一個(gè)新問(wèn)題：轉(zhuǎn)移性癌癥的風(fēng)險(xiǎn)增加了。康奈爾大學(xué)的一項(xiàng)新研究指出了這種對(duì)健康雙重打擊的一種可能解釋。

生物與環(huán)境工程學(xué)教授Mingming Wu說(shuō):“癌癥和糖尿病是發(fā)達(dá)國(guó)家最嚴(yán)重的健康問(wèn)題之一，兩者之間存在聯(lián)系。對(duì)于癌癥來(lái)說(shuō)，還有一半的原因是遺傳。直到最近，我們才意識(shí)到我們還錯(cuò)過(guò)了另外一半，那就是微環(huán)境。”

為了使癌癥轉(zhuǎn)移，出現(xiàn)錯(cuò)誤的細(xì)胞必須通過(guò)礦物質(zhì)、碳水化合物、水和結(jié)締組織的漿液進(jìn)入血液，通過(guò)血液進(jìn)入身體的不同部位。這種漿液被稱(chēng)為細(xì)胞外基質(zhì)，是一種復(fù)雜而動(dòng)態(tài)的環(huán)境，主要成分是膠原蛋白——一種支持細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性的蛋白質(zhì)。膠原纖維由納米大小的纖維組成。這些纖維結(jié)合在一起形成不同長(zhǎng)度和厚度的纖維。

研究表明，在糖尿病患者中，血糖水平升高會(huì)影響膠原纖維的結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)癌細(xì)胞在全身的運(yùn)動(dòng)。Wu將這種結(jié)構(gòu)比作操場(chǎng)上的繩索攀登者。如果繩子是下垂的，穿過(guò)是很困難的，但當(dāng)繩子繃緊時(shí)，移動(dòng)就容易得多。癌細(xì)胞也是如此。

該研究的主要作者、生物工程專(zhuān)業(yè)的研究生Young Joon Suh說(shuō)：“糖尿病患者的血糖水平較高，這會(huì)導(dǎo)致糖基化，改變組織中的膠原蛋白結(jié)構(gòu)。如果他們碰巧患有癌癥，我們相信這種糖基化過(guò)程會(huì)促進(jìn)癌癥轉(zhuǎn)移。”

在研究中，科學(xué)家們用不同的糖基化程度的ECM對(duì)乳腺癌細(xì)胞進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并用軟件跟蹤細(xì)胞在三維空間中的運(yùn)動(dòng)軌跡。研究人員發(fā)現(xiàn)，這些細(xì)胞在高糖環(huán)境中比在非糖環(huán)境中移動(dòng)得更遠(yuǎn)更快。

Wu的研究結(jié)果發(fā)表在5月1日出版的《Investigative Biology》雜志上，題為“Glycation of Collagen Matrices Promotes Breast Tumor Cell Invasion”。生物與環(huán)境工程助理教授Minglin Ma、生物醫(yī)學(xué)工程教授Larry Bonassar和阿爾伯特?愛(ài)因斯坦醫(yī)學(xué)院的癌癥生物學(xué)家Jeffrey Segall共同撰寫(xiě)了這篇論文。