血清素常被称为“快乐化学物质”,因其在调节情绪中的知名作用。然而,最新研究表明,这种熟悉的分子可能在癌症发展中扮演意想不到的角色。这不是通过其对大脑的影响,而是通过身体其他部位的完全不同的机制。
尽管血清素通常与大脑相关联,但人体95%的血清素在肠道中产生。随后,它进入血液,流向肝脏、胰腺、肌肉、骨骼、脂肪组织和免疫细胞等各个器官和组织。
肠道血清素通过作用于肝脏和胰腺来调节血糖水平,并通过作用于脂肪组织来调节体温。它还有助于维持骨骼健康、刺激食欲和肠道蠕动、促进性健康、加速伤口愈合,并支持抵抗有害微生物的免疫力。它本质上驱动着全身许多细胞的功能,其影响远超情绪调节。
2019年,纽约西奈山伊坎医学院的科学家发现,血清素可以进入细胞并直接与DNA相互作用。他们发现它会结合到控制基因激活或失活的分子“开关”上——这种结合可以开启特定基因。
自那以来的研究表明,血清素可以开启参与癌症生长的基因。这种机制已在脑癌、肝癌和胰腺癌中观察到——它可能在许多其他类型的癌症中发挥作用。
我和我在爱尔兰利默里克大学的同事们目前正在研究血清素与DNA的相互作用,以更好地了解它如何影响癌症。确定血清素与癌症相关基因结合的具体位点,可能有助于开发靶向“表观遗传”疗法——即控制哪些基因开启或关闭的治疗方法。
表观遗传疗法旨在通过直接调整癌细胞的基因活性来重编程它们。它们可以特异性地关闭有害基因并开启有益基因,而不改变DNA序列本身。此类疗法或许有朝一日能比当前方法(手术、化疗和放疗)更精准地攻击癌细胞。(尽管这些方法可能挽救生命,但它们通常具有侵入性,副作用显著,且并不总是能防止复发。)
科学家们还在探索肠道产生的血清素如何到达癌细胞。了解这一途径可能使医生能够管理患者的血清素水平。方法可能包括改变饮食、维持健康的肠道微生物组,或使用名为“选择性血清素再摄取抑制剂”(SSRIs)的抗抑郁药物。
细胞通过微小的“运输通道”吸收血清素,而SSRIs会阻断这些通道,限制血清素进入癌细胞。这些药物增加体内血清素水平,但阻止其到达DNA以产生促癌效果。这一策略可能补充现有疗法,并可能提高其有效性。
揭开血清素的双重角色
大脑和肠道血清素在很大程度上独立运作。影响情绪的血清素似乎不会驱动癌症生长。例如,抑郁症患者大脑中的血清素活性可能较低,但肠道产生的血清素似乎对大脑血清素没有明确影响。SSRI类抗抑郁药,如百忧解、西酞普兰和左洛复,通过增加大脑中的血清素水平发挥作用,因此服用这些药物的人无需担心药物会促进癌症。
相反,如上所述,早期研究表明SSRIs可能对某些癌症具有有益效果——尽管需要更大规模的临床试验来证实这一点。
我们的研究旨在深入了解血清素在不同组织和细胞通路中的作用,可能为治疗开辟新途径。然而,重大挑战依然存在。
需要更清楚地了解血清素如何与癌症相关基因相互作用,以确定哪些靶点最有效。还必须开发精确的递送系统,确保表观遗传药物到达预期的作用位点。最重要的是,在声称取得实质性进展之前,必须在符合伦理设计的动物研究和人体临床试验中验证基于细胞的实验的鼓舞人心的结果。
如果能够开发出专门针对癌细胞中血清素活性的疗法,肿瘤可能会变得侵袭性更低,更容易通过手术切除,并降低复发风险。
对血清素在身体中的功能——跨越情绪、代谢和癌症——更全面的理解,可能会指导未来开发更精确和有效的疗法。
杰里米·斯坦利获得欧洲委员会地平线欧洲研究与创新计划的资助。
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