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最近《自然》证明甘露糖抗癌火了!

已有 29744 次阅读 2018-11-25 08:33 |系统分类:海外观察

有人问我最近英国学者发现的甘露糖抗癌症,是不是和氢气有关系。我认真学习后发现,这个真没有关系,口服甘露糖不能增加体内氢气的产生,但是口服甘露醇可以,但是甘露醇和甘露糖真不是一个货。

许多肿瘤会出现不同于正常细胞的代谢变化,葡萄糖摄取增加是比较常见的情况。葡萄糖是一种己糖,那么细胞是否对其他己糖也有类似反应呢?或者其他类型的糖是否会影响肿瘤代谢功能?20181122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 tumourgrowth and enhances chemotherapy。首次证明甘露糖能显著影响肿瘤细胞葡萄糖代谢,导致肿瘤细胞生长抑制。更有价值的是,给动物口服甘露糖也能产生抑制肿瘤生长的作用,甚至和化疗具有协同作用。这一研究提供了一种新的癌症治疗策略,就是服用一种常见的糖,就可以产生治疗癌症的效果。虽然人类的效果需要临床研究确认,但这种常见的人类早就广泛使用的单糖具有抗癌症的效果,不由让人浮想联翩,充满期待。

抗癌药物普遍具有毒性,寻找没有毒性的抗癌药物也一直是癌症治疗领域的梦想。最新发现具有多类癌症抑制效果的甘露糖,结构和葡萄糖类似,本身是人类长期食用的食物成分,临床上也作为糖类营养素使用。不仅没有毒,而且甜美美味,这样的甜蜜抗癌药物真是稀奇。

研究者首先检测了不同种类己糖包括甘露糖、半乳糖、果糖、岩藻糖、葡萄糖对不同肿瘤细胞株生长的影响,发现甘露糖表现出明显的抑制效果。甘露糖是如何影响肿瘤细胞生长的呢?研究者进一步发现,甘露糖处理后细胞内甘露糖-6-磷酸增加,后者抑制参与葡萄糖代谢的三种酶:己糖激酶、磷酸葡萄糖异构酶和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和,进而影响了三羧酸循环、磷酸戊糖途径及聚糖合成。这提示甘露糖摄取可影响细胞内葡萄糖代谢。实验还表明甘露糖可增加由化疗药物顺铂或阿霉素引起的肿瘤细胞凋亡。用CRISPR–Cas9方法,证明甘露糖诱导凋亡是通过BAXBAK途径实现的。在细胞学研究基础上,研究进一步研究了甘露糖的在体效果。利用体内成瘤实验构建带瘤小鼠,然后通过饲管(一周三次)和饮水(持续性地)让肿瘤小鼠服用甘露糖,发现甘露糖可明显抑制肿瘤生长。也可以增加阿霉素的抗癌效果,并可明显延长小鼠的生存期。


许多朋友留言问,是不是这个甘露糖抗癌作用是因为肠道细菌氢气发挥作用。(关于氢气医学的更多文章,请移步“氢思语”hydrogen_thinker 我的个人公众号,可留言交流

老实说,我开始也是这样认为的。但是认真阅读了论文,并查找了相关资料,最后发现是因为把甘露醇Mannitol和甘露糖Mannose弄混导致的。我原来认为,口服甘露糖是很难被消化道吸收的,但是最新《自然》甘露糖抗癌研究中给动物口服200微升(大约200毫克)20%的甘露糖,动物血浆内测定的浓度达到3mM。这好像不符合常理,为什么那么多甘露糖能被吸收?经过仔细查找资料,最终才弄清楚甘露醇和甘露糖不是一个物质,虽然都很甜。甘露醇不容易被消化道吸收,而甘露糖比较容易被消化道吸收。

甘露糖和甘露醇真不是一个东西!

 糖.jpg


甘露糖分子是环形

醇.jpg

甘露醇分子是线状

甘露糖是葡萄糖的同分异构体,分子式都是C6H12O6,分子量为180.16。甘露醇是山梨糖醇的同分异构体,分子式是分子式是C6H14O6,分子量为182.17甘露醇比甘露糖多两个氢原子。

为了验证口服甘露醇能促进肠道细菌产生氢气,我09年前后曾经亲自服用过甘露醇(我们就是服用的甘露醇注射液,我误认为就是甘露糖,只因为甘露醇也很甜),服用后肠道产气非常多,呼吸气中氢气的浓度增加几十倍。当时参与研究的研究生也同时尝试过服用甘露醇的试验,服用量大会导致明显腹泻。这都符合甘露醇不容易吸收的常识。临床上也利用这一点给患者服用甘露醇来促进肠道蠕动和排泄。即便是能被吸收,但由于甘露糖吸收比较困难,进入大肠内会让细菌产生氢气,而氢气具有广泛生物学效应已经被确定,而且也有研究氢气发现具有抗癌症作用。

我过去也一直将两种物质混为一谈,导致有许多错误。例如我曾经认为虫草酸就是甘露醇,曾经推测虫草能提高肠道内产生氢气发挥作用,显然也是我的错误判断。(我再查化学结构,好像虫草酸的结构是甘露醇。)

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百度百科的错误是把化学分子式写错了。


两种物质的药理作用对比:

甘露醇Mannitol在医药上是良好的利尿剂,降低颅内压、眼内压及治疗肾药、脱水药、食糖代用品、也用作药片的赋形剂及固体、液体的稀释剂。甘露醇注射液作为高渗降压药,是临床抢救特别是脑部疾患抢救常用的一种药,具有降低颅内压药物所要求的降压快疗效准确的特点。甘露醇进入体内后能提高血浆渗透压,使组织脱水,可降低颅内压和眼内压,从肾小球滤过后,不易被肾上球重吸收,使尿渗透压增高,带出大量水份而脱水,用于颅脑外伤、脑瘤、脑组织缺氧引起的水肿,大面积烧伤后引起的水肿,肾功能衰竭引起的腹水青光眼。并可防治早期急性肾功能不全。

甘露糖是临床上的糖质营养素,这种物质广泛分布于体液和组织,尤其是在神经、皮肤、睾丸、视网膜、肝和肠。直接被利用合成糖蛋白,参与免疫调节。其在人体效应如下:1)调节免疫系统,2)巨噬细胞表面有4种接受器可以捕捉抗原,都有甘露糖成分,3)增加伤口愈合,4)抗发炎效果,5)抑制肿瘤生长与转移,增加癌症存活率,6)可以避免某些细菌感染,如泌尿道感染。

Gonzalez et al., Mannose impairs tumour growth and enhances chemotherapy. Nature 2018



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