如同伏爾泰說的「生命在於運動」，運動能夠促進人體的新陳代謝，增強心肺功能，加強肌肉、韌帶和骨骼等，具有全身性的廣泛益處。先前的研究表明，除了可以鍛鍊身體外，運動還具有減少惡性腫瘤的進展，改善多種癌症預後的功能。然而，運動是如何發揮其對癌症抑制作用的目前仍未可知。
近日，來自瑞典卡羅琳學院和英國劍橋大學的研究人員在《eLife》上發表了題為Cytotoxic T-cells mediate exercise-induced reductions in tumor growth的研究成果，其解析了運動減緩小鼠的癌症進展的機制，即身體活動會改變體內免疫系統細胞毒性T細胞的代謝，從而提高了其攻擊癌細胞的能力。
眾所周知，劇烈的體力活動會導致代謝的變化，細胞毒性T細胞在控制腫瘤生長中具有關鍵作用，而免疫細胞的活性又與其代謝密切相關。因此研究人員猜測，免疫反應代謝的改變是運動對癌症風險和進展的潛在影響機制。
為了驗證這一猜想，研究人員使用注射了I3TC細胞系（MMTV-PyMT模型小鼠乳腺癌細胞系）的FVB自交系小鼠癌症模型進行評估。其將患癌的小鼠分為兩組，一組讓他們定期在紡車中運動，而控制另一組保持不活動的狀態。一段時間後檢測發現，與不活動的小鼠相比，定期運動顯著降低了小鼠腫瘤的生長並增加了其存活時間。使用流式細胞術對兩組小鼠接種腫瘤，脾臟和腫瘤引流淋巴結的單細胞懸液進行分析，發現在運動小鼠的這三個組織中CD8+T細胞頻率顯著增加。
為了確定CD8+T細胞在運動減緩腫瘤生長中的作用，研究人員對兩組患癌小鼠進行注射CD8抗體處理來消耗CD8+T細胞，結果發現CD8+T細胞的耗竭減少了脾臟和腫瘤中的CD8 +群體，使運動對小鼠腫瘤生長和生存期的益處顯著降低。這表明運動抑制腫瘤發展方面的顯著作用是依賴於細胞毒性T細胞的。
CD8+T細胞的消耗減弱了運動增強的抗癌效果
然後，研究人員分離了運動後小鼠的肌肉和血漿以及多個組織的淋巴結進行了代謝組學研究，發現運動減少了骨骼肌中糖酵解代謝物的頻率，增加了肌肉和血漿中的檸檬酸，富馬酸和蘋果酸等TCA代謝物的頻率。此外，運動後的乳酸水平也出現高水平的上升。
對這些運動誘導的代謝產物與CD8+T細胞間的作用研究，可以觀察到這些增加的代謝產物能夠修飾CD8 + T細胞的激活，且L-乳酸鈉存在下激活的CD8+T細胞對腫瘤靶細胞的細胞毒性表現出增加。對運動後體內CD8 + T細胞代謝組進行檢測，發現體內CD8+T細胞的代謝也確實發生了變化。
急性運動改變了血漿和淋巴器官的代謝特徵
代謝物改變了CD8+ T細胞效應體的結構
為了進一步確定運動對CD8+T細胞群體功能的影響，研究人員將運動小鼠中的CD8+T細胞轉移至不運動的黑色素瘤小鼠中，檢測其腫瘤生長情況，結果表明，移植的靶標特異性CD8+T細胞具有增強的抗腫瘤能力，且功效持久。與對照相比，移植後的不運動小鼠的腫瘤生長速率顯著降低，存活率得到明顯提高。
運動小鼠的CD8+T細胞抗腫瘤能力增強
在上述研究的基礎上，研究人員還發現，可以通過每日注射與劇烈運動時水平相當的L-乳酸鈉實現對腫瘤生長的延遲和存活率提高的作用，而L-乳酸鈉的這一功效，也是依賴作用於體內的CD8+T細胞而介導的。
該研究的作者Helene Rundqvist表示：「我們的研究表明，運動會影響可以激活抗癌免疫細胞的幾種分子和代謝物的產生。我們也希望這些結果能有助於更深入地了解我們的生活方式如何影響我們的免疫系統，可以為開發新的抗癌免疫療法提供一些信息。」