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糖尿病導致癌症轉移風險增加

糖尿病患者又出現了一個新問題:轉移性癌症的風險增加了。康奈爾大學的一項新研究指出了這種對健康雙重打擊的一種可能解釋。

生物與環境工程學教授Mingming Wu說:「癌症和糖尿病是發達國家最嚴重的健康問題之一,兩者之間存在聯繫。對於癌症來說,還有一半的原因是遺傳。直到最近,我們才意識到我們還錯過了另外一半,那就是微環境。」

為了使癌症轉移,出現錯誤的細胞必須通過礦物質、碳水化合物、水和結締組織的漿液進入血液,通過血液進入身體的不同部位。這種漿液被稱為細胞外基質,是一種複雜而動態的環境,主要成分是膠原蛋白——一種支持細胞結構完整性的蛋白質。膠原纖維由納米大小的纖維組成。這些纖維結合在一起形成不同長度和厚度的纖維。

研究表明,在糖尿病患者中,血糖水準升高會影響膠原纖維的結構,從而促進癌細胞在全身的運動。Wu將這種結構比作操場上的繩索攀登者。如果繩子是下垂的,穿過是很困難的,但當繩子繃緊時,移動就容易得多。癌細胞也是如此。

該研究的主要作者、生物工程專業的研究生Young Joon Suh說:「糖尿病患者的血糖水準較高,這會導致糖基化,改變組織中的膠原蛋白結構。如果他們碰巧患有癌症,我們相信這種糖基化過程會促進癌症轉移。」

在研究中,科學家們用不同的糖基化程度的ECM對乳腺癌細胞進行了實驗,並用軟體跟蹤細胞在三維空間中的運動軌跡。研究人員發現,這些細胞在高糖環境中比在非糖環境中移動得更遠更快。

Wu的研究結果發表在5月1日出版的《Investigative Biology》雜誌上,題為「Glycation of Collagen Matrices Promotes Breast Tumor Cell Invasion」。生物與環境工程助理教授Minglin Ma、生物醫學工程教授Larry Bonassar和阿爾伯特?愛因斯坦醫學院的癌症生物學家Jeffrey Segall共同撰寫了這篇論文。


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