别吃了,你在助长癌细胞
2020-12-21 18:25

别吃了,你在助长癌细胞

本文来自微信公众号:造就(ID:xingshu100),编译:Gabrielle,原文标题:《别吃了,会被杀掉的》,头图来源:《千与千寻》


造就为您整理了科学界的两则最新研究。


别吃了,你在助长癌细胞


肥胖症(Obesity)是一种较为复杂的疾病,表现为人体脂肪过度超标。


它不是一个简单的美学意义上的问题,不仅仅关乎你的脸看起来美不美,或者怎么根据自己的体型搭配衣服,而是包含了多种病变可能,会加剧罹患其他疾病的危险,比如心脏病、糖尿病、高血糖以及某些癌症,为我们的身体健康带来隐患。


癌症(Cancer)是一类疾病的统称,其表现为细胞的异常增殖,且具有入侵并扩散至身体其他部位的潜在可能性。


当人体的正常管控机制失灵的时候,癌症便由此产生,老细胞不再凋亡,却失控般地大量增殖,形成异常的新细胞。当这些细胞堆积形成大块组织时,我们称其为癌症肿瘤。


身体超重和肥胖症与13种癌症具有相关性。美国疾病控制和预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)最新报告显示,这些与体重相关的癌症囊括了大约40%的癌症患者(2014年数据统计)


长年以来,人们始终认为癌症与肥胖存在某种关联,但归根结底,科学家们对其全部真相始终不甚明晰。


而今,哈佛大学的一项新研究揭示了这个谜团的一些拼图,发现癌症细胞可以利用其对脂肪更强的攫取能力,使得免疫细胞无法获得足够养料饥饿而死,这样一来便无法对肿瘤进行有效对抗。


人们发现高脂肪饮食会增加患多种癌症的风险,同时降低治疗效果,使患者的康复率下降。


举例来说,过去有许多研究表明,肥胖会促使良性肿瘤发生转移,同时脂肪组织会为癌症干细胞提供“掩体”,使其在遭遇化疗之后得以卷土重来。


在一项新研究中,哈佛大学研究者发现高脂肪饮食似乎会导致CD8+免疫细胞数量减少,并同时减弱其本身的抗癌能力


在脂肪变得容易获得的环境下,肿瘤会重获自身的代谢能力,攫获脂肪进食。脂肪所含能量甚高,会加速肿瘤生长,同时夺取免疫细胞所需的养分,导致其无法抵御癌症细胞。


“现在我们了解到,伴随着肥胖症,免疫细胞和肿瘤细胞间有一场关乎代谢的食物争夺战,” 共同参与该研究的资深作者阿琳·夏普(Arlene Sharpe)表示,“我们的研究为探索这些相互之间的作用提供了路线图,使我们可以在新方向上思考癌症的免疫疗法和混合疗法。”


该研究团队使用老鼠作为研究对象,针对不同种类的癌症,研究脂肪与癌细胞的复杂关系。他们使用高脂肪食物喂养一部分老鼠,研究其肿瘤周围的内环境,并与另一部分正常饮食的老鼠进行对比。


研究发现,肥胖老鼠的肿瘤增速明显更快。然而有趣的是,这种现象只存在于免疫源性的癌症案例中——即那种促使免疫系统迅速反应的癌症。


与此同时,研究人员发现在肥胖的鼠群中,肿瘤附近的内环境存在的游离态脂肪酸数量极少,相比之下它们身体其他部位的含量却非常高。这使得研究团队探明癌症细胞提高了对脂肪的进食量,使得CD8+免疫细胞无所适从。


“这种看似矛盾的脂肪显著消耗是我们此次试验最意外的发现,”该研究的共同第一作者艾莉森·林格(Alison Ringel)表示,“这一发现让我们感到非常震惊,并成为了我们接下来研究分析的基石。”


“肥胖症以及整个身体的代谢情况可以改变不同肿瘤细胞对养料的利用,这一发现令人振奋,我们的代谢图谱可以更好地帮助我们剖析和理解这些代谢过程。”


在其他的实验中,研究团队剔除了老鼠体内的CD8+免疫细胞,在此之后饮食便对肿瘤增长速度不再产生影响。


经过进一步深入调查,研究人员将目光锁定在一种名为PHD3的蛋白质上,这种蛋白质在正常细胞中帮助减缓脂肪代谢。


研究人员发现,癌症细胞中的PHD3含量显著低于其他细胞,而当他们刻意让这种蛋白在肿瘤中过度表达时,肿瘤的增长速度明显放缓,且再也无法吸收那样多的脂肪了。


整体来说,研究人员表示,这些新的发现可以帮助人们在癌症免疫疗法上更进一步。毕竟,CD8+免疫细胞是应用于CAR免疫细胞疗法,此时病患的免疫细胞样本会被提取出来,进行“强力改造”后放回人体来对抗癌细胞。


PHD3和其他相关的蛋白质则可以作为新的用于治疗的标的物。同时这些发现也可帮助肥胖病人打造个性化对抗癌症的疗法。


这一研究成果发表于《细胞》(Cell)期刊上。无论寻求新式还是传统的癌症疗法,保持良好的生活习惯总是明智又安全的做法。


尽量避免接触可能引起癌变的物质,不要过度摄入没有必要的卡路里,这样一来即可提前避免肥胖症,导致癌症恶化的一大诱因也就不复存在了。


参考:

https://newatlas.com/medical/fat-cancer-starve-immune-cells/

https://www.sciencetimes.com/articles/28611/20201211/harvard-researchers-discover-fatty-diets-feed-cancer-cells-starve-immune.htm


告别外卖,3D打印食物时代即将到来


3D打印技术诞生于1986年。近年来,关于3D打印技术的媒体报道层出不穷,可见其火爆程度。


似乎什么东西都可以用3D打印技术“造”出来:玩具、首饰珠宝、礼服……


现在,3D打印技术在食品领域也掀起了一场变革,没错,我们可以打印食品了!


3D打印食品(3D food printing)是一项新兴科技,正处于蓬勃发展阶段,大量相关研究围绕这一领域展开。


该科技通过多种增材制造技术(additive manufacturing techniques)进行食品制作。


最常见的就是将打印食品所需的原材料装入食品级针管,通过食品级喷嘴将原材料放置到底部,然后往上一层一层地堆砌和塑型。


食品质地(Texture)是影响味觉感受的重要因素,许多大获成功的美食灵感都得益于在质地上所下的功夫。


商家们颇具创意地将口感不同的食品质地融合在一起,做出的食品有的外酥里嫩,有的则是外柔内坚。而3D打印食品可以进行分层制造、一体成型,软硬交替、错落有致地塑造出缤纷口感。


3D打印食品可以进行分层制造、一体成型。图源:creativemachineslab


当下最为先进的一款3D食品打印机预先加载了食谱,用户可以通过电脑、手机以及其他可联网的设备进行操作,从而远程设计自己想要制作的食品。


打印食品在外形、颜色、质地乃至营养成分等方面都可根据用户需求来量身定做,因此这一技术在太空探索和保健等诸多领域皆有广阔前景。


巴西和法国的食品工程师以经过改造的淀粉为原料,研制了一种水凝胶,用它来做打印食品的“墨水”,通过增材技术来制作食品和新奇材料。


巴西圣保罗大学路易斯·德奎罗斯农业学院(ESALQ-USP)的研究团队,与法国南特大西洋兽医学院、食品科学与工程学院(Oniris)以及国家农业、食品和环境研究所(INRAE)的合作伙伴朝着实现这一目标迈出了一大步。


他们用改造淀粉制成的水凝胶作为3D打印食品的“墨水”。该项目的最新成果发表在《国际食品研究》杂志上,资助方为圣保罗研究基金会。


“过去的几年中,我们发明了不同的技术来改造淀粉,研发出了具备理想特质的水凝胶,以便作为3D打印食品所需的‘墨水。”


ESALQ-USP的佩德罗·埃斯特维斯·杜阿尔·奥古斯托(Pedro Esteves Duarte Augusto)如此表示,他同时也是该项目的主要研究者。


改造淀粉制成的水凝胶作为3D打印食品的“墨水”。图源:Bianca C. Maniglia / USP


研究团队最初是以木薯淀粉来制作水凝胶。此前,他们在一个同样由圣保罗基金会赞助的项目中,自主研发了以臭氧来改变淀粉结构与特性的方法。


他们通过对氧气放电制造臭氧,之后将臭氧注入到装有水和木薯淀粉悬浊液的容器中,再使混合物整体脱水,得到的产物便是改造后的淀粉。


通过调整制作过程中的不同变量,例如臭氧的浓度、温度以及反应时间,他们可以制作出性质稳定但特性不同的水凝胶,用于3D打印食品。


“通过控制不同的生产条件,我们既可以获得应用于其他领域的弱性水凝胶,也可以获得用于3D打印的高强度水凝胶。用高强度水凝胶打印的食品在结构上更稳定,不至于摇摇欲坠或者流失水分。”奥古斯托表示。


过去的两年里,研究人士还开发了另一种淀粉改造技术,这一技术需要掌控好温度和时间,在烘箱里对木薯和小麦淀粉进行干热处理。


这一新方法同样可以改造淀粉,用于获得具备良好可打印性的水凝胶。


可打印性是指通过增材制造技术(一层一层地从底部开始堆砌)制作出一个3D物体,在打印完毕后能够保持稳定的结构。木薯和小麦淀粉经干热处理技术制成的水凝胶使得打印成品在质地上具有更多可能性。


“我们通过两种不同的方法都取得了不错的成果,既简单又便宜,易于大规模工业生产。”奥古斯托表示。


通过与法国科学家合作,EASLQ-USP的研究人员比安卡·切尔戈多·曼尼格利亚(Bianca Chieregato Maniglia)在Oniris和INRAE开展了博士后研究项目,用臭氧和干热处理技术改造木薯和小麦淀粉,制作用于3D打印食品的凝胶。


用3D技术打印的“菠萝”。图源:kynny / IStock pic via AFP


这些技术是ESALQ-USP的工艺工程研究团队(Ge²P)和其他研究人员共同开发的。


“参与这一项目的所有研究人员通力合作,使我们获得了具备良好可打印性的水凝胶,从而让打印食品的外形更佳,质地更好,这些对于成品的接受度来说都是必备的要素。”曼尼格利亚表示。


除食品之外,水凝胶还可以用于打印其他东西,如生物医学产品(包括药物胶囊和营养保健品),不仅具有营养价值,而且还对健康大有裨益。


ESALQ-USP的研究团队现在打算开发其他淀粉改造方法,以及寻找其他可用于制作3D打印凝胶的原料。ESALQ-USP近期购进了一台3D打印机,以便尝试用新凝胶来打印食品。


“我们展示了3D打印食品的可行性,并且能为用户量身定做食品原料。现在我们准备拓展应用范围,并尝试其他原材料。”奥古斯托说。


“然而,要更进一步实现大规模工业生产,还有很多工作要做。除了原料之外,相应的设备也亟待开发。这种设备既可以用于家庭所需,也可以用来做自动售货机。”


从现在开始,该团队将着眼于探索新材料和新方法,设计出更多食品原料,继续革新应用于食品以及其他领域的3D打印技术。


参考:

https://scitechdaily.com/food-replicator-researchers-create-ingredients-to-produce-food-by-3d-printing/

https://en.wikipedia.org/wiki/3D_food_printing#History

https://www.sciencedaily.com/releases/2016/05/160503072408.htm

                            

本文来自微信公众号:造就(ID:xingshu100),编译:Gabrielle                                            

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