文 | 菠蘿
(一)
心臟是人體內最不容易得腫瘤的器官。不是完全不可能,但真的極少。原發性心臟癌(從心臟自己長出來的腫瘤),十萬個人都很難找到一個。你見過肺癌、乳腺癌患者,但身邊很難有得心臟腫瘤的人吧?
為什么心臟不長腫瘤,一直是科學界很感興趣的話題,也提出過各種各樣的理論:
分裂理論:心肌細胞在人成年后幾乎不分裂,不需要復制 DNA,自然就很少出現突變;
血流理論:心臟的血流太快,癌細胞站不住腳,剛出現就被沖走了;
自殺理論:心臟細胞的抑癌基因表達水平高,細胞稍有異常就會啟動 “自殺程序”,防止癌變。
氧氣理論:心臟是全身血供最豐富,氧氣濃度最高的地方之一。對適應缺氧環境的癌細胞來說,容易“氧氣中毒”。
等等等等。但最新的《科學》雜志論文提出了另一種不同的觀點。意大利的科學家說,心臟不容易癌癥的關鍵因素是:因為它一直在跳動!
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心臟跳動帶來的機械負荷(Mechanical Load),是抑制癌細胞生長的利器。心臟只要一直跳動,一直泵血,癌細胞就很難分裂和生長。
(二)
這幫科學家做了一個很酷的對照實驗,利用了“心臟移植+腫瘤移植”。
他們把一個供體心臟移植到了小鼠的頸部,讓它活了下來,但沒有泵血功能。這樣一番操作后,小鼠就有了兩個可以對比的心臟:一個是正常泵血,產生壓力的心臟,一個是不泵血,不產生壓力的心臟。
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在這個基礎上,科學家把同樣的癌細胞注射進了兩個心臟,看看到底會發生什么。結果非常驚人:在正常心臟里,癌細胞的生長受到很大限制,2周后腫瘤只影響了小部分面積。而在頸部移植心臟里,癌細胞瘋狂生長,2周后癌細胞擠滿了整個心腔,健康心肌細胞都快找不到了!
結果很清晰:防癌最關鍵的點不是心臟細胞本身,而是心臟跳不跳!只有跳動的心臟,才是防癌的心臟。
對心臟來說,運動真的防癌啊!
(三)
那問題來了,心臟跳動怎么就能防癌呢?是因為物理運動產生了擠壓,導致癌細胞被壓死了么?
答案沒那么簡單。
進一步研究發現,這背后是一套精密的細胞信號調控。
原來,細胞表面(包括癌細胞)都有一種特殊的蛋白叫Nesprin-2,它能感知心臟跳動產生的持續而規律的機械擠壓力。一旦感受到壓力,這些蛋白就會傳遞信號到細胞內部,導致的結果是抑制細胞生長基因,減少癌細胞分裂和擴散。
簡單地說,心臟每跳一次,都像在給癌細胞生長踩了一下剎車。一直踩剎車,車自然就開不動了。
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大家可能會問,為什么心臟會進化出這個功能,用機械擠壓力來抑制細胞分裂呢?
仔細想想,這相當合理。
一方面是能量分配問題。細胞分裂是一個極其耗能的過程,而心臟細胞的能量應該盡量全部用來跳動泵血。通過Nesprin-2傳遞抑制分裂的信號,心臟確保了每一分能量都花在刀刃上。
另一方面是心臟保護問題。如果心肌細胞持續分裂,會有兩大風險,一是心肌細胞過度肥大,導致心壁過厚,反而失去彈性,二是在心臟這種長期高壓環境,細胞DNA容易受損。如果持續分裂,很容易產生大量癌細胞。
進化還是相當聰明的。
(四)
這個研究對健康有什么啟示呢?
除了半開玩笑地說,我們要學習心臟多多運動以外,它對制藥也有啟發。
首先是抗癌藥。其它器官當然不會像心臟一樣跳動,但假如心臟不得癌癥的關鍵真的是Nesprin-2傳遞的信號,那我們自然可以問:能不能用藥物模擬壓力,激活這個信號通路,從而產生抗癌效果?
這個事兒值得試試。
還有一個相反的方向也很重要,那就是心臟再生。
大家可能知道,不像皮膚細胞,成人的心肌細胞幾乎不分裂,這導致心臟一旦受損,就基本無法修復。理論上,心臟跳動產生的機械力不僅會抑制了癌細胞生長,也會抑制心肌細胞分裂。如果真是這樣,開發藥物抑制這個信號,是不是就能促進心肌細胞再生,從而幫助心梗或者心衰的患者?
生物學很復雜,永遠追求一種平衡。細胞分裂多了,出現癌變,細胞分裂少了,出現衰竭。
或許某一天,我們能按照需求來抑制或者增加特定細胞的生長分裂,從而在青春和癌變之間找到一個最佳平衡,健康地老去。
我們離這一天還有點距離,但不管怎么樣,先學習心臟,動起來吧!
致敬科學,致敬生命!
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參考文獻:
Mechanical load inhibits cancer growth in mouse and human hearts. Science. 2026 Apr 23;392(6796):eads9412.
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