植物性全食物饮食对转移性乳腺癌患者氨基酸水平的影响

研究背景

癌症细胞的生长和存活依赖于大量的代谢需求，尤其是对氨基酸的需求。肿瘤通过从周围微环境中摄取氨基酸来满足其需求，而饮食中的氨基酸摄入量可能影响血清中的氨基酸水平。研究表明，植物性饮食比动物性饮食含有更少的氨基酸，但植物性饮食是否能够降低癌症患者血清中的氨基酸水平尚不明确。因此，研究人员希望通过一项临床试验，探讨植物性全食物饮食对转移性乳腺癌患者血清氨基酸水平的影响，并评估这种饮食方式对癌症治疗的潜在协同作用。

论文来源

这篇论文由Tashjaé Q. Scales等人撰写，研究团队来自University of Rochester Medical Center和Wilmot Cancer Institute等机构。论文于2024年发表在Cancer & Metabolism期刊上，题为《A whole food, plant-based diet reduces amino acid levels in patients with metastatic breast cancer》。该研究得到了多项基金的支持，包括美国癌症协会和NIH的资助。

研究流程与实验设计

1. 研究对象与饮食干预

研究纳入了17名转移性乳腺癌患者，这些患者在8周内采用ad libitum（随意进食）的植物性全食物饮食，饮食中不限制热量或食物分量。饮食干预期间，患者每日摄入三餐和一份小食，饮食内容包括水果、蔬菜、全谷物、豆类、坚果和种子等植物性食物，禁止摄入任何动物性食品、烹饪油和固体脂肪。

2. 数据收集与分析

研究通过以下方式收集数据： - 饮食记录：患者在基线和8周时分别完成3天的饮食记录，记录内容包括两天的平日饮食和一天的周末饮食。饮食记录通过Nutrition Data System for Research (NDSR)进行分析，计算热量、脂肪、碳水化合物、蛋白质、纤维和氨基酸的摄入量。 - 血清样本分析：在基线和8周时采集患者的血清样本，通过液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）分析血清中的氨基酸水平。实验使用Orbitrap Exploris 240质谱仪和Vanquish Flex液相色谱系统，结合El-MAVEN软件进行数据处理。

3. 实验方法

• 血清样本处理：血清样本与甲醇提取液混合，离心后取上清液，干燥后用乙腈重悬，进行LC-MS分析。
• LC-MS分析：使用Waters XBridge XP BEH Amide色谱柱，流动相为含甲酸铵和甲酸的水和乙腈溶液。质谱仪在正离子模式下运行，质荷比范围为70-800 m/z。

研究结果

1. 饮食摄入变化

研究发现，患者在采用植物性全食物饮食后，热量、脂肪和蛋白质的摄入量显著降低，而纤维摄入量显著增加。具体数据如下： - 热量摄入减少了约20%。 - 脂肪摄入减少了约30%。 - 蛋白质摄入减少了约25%，其中动物蛋白几乎完全被植物蛋白替代。 - 纤维摄入增加了约40%。

2. 血清氨基酸水平变化

研究显示，植物性全食物饮食显著降低了患者血清中的氨基酸水平： - 必需氨基酸：5/9的必需氨基酸（异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸和苏氨酸）水平显著降低。 - 非必需氨基酸：4/11的非必需氨基酸（丙氨酸、谷氨酸、脯氨酸和酪氨酸）水平显著降低。

3. 其他代谢指标变化

• 体重与BMI：患者的体重和BMI显著下降。
• 胰岛素与IGF：血清胰岛素和胰岛素样生长因子（IGF）水平显著降低，表明饮食干预可能抑制了促肿瘤生长的信号通路。
• 胆固醇：血清总胆固醇、HDL和LDL水平均显著降低。

研究结论

研究表明，植物性全食物饮食能够显著降低转移性乳腺癌患者的血清氨基酸水平，尤其是必需氨基酸和非必需氨基酸。这种饮食方式不仅减少了热量和脂肪的摄入，还降低了胰岛素和IGF等促肿瘤生长因子的水平。研究结果为通过饮食干预限制癌症患者氨基酸水平提供了可行的临床策略，并为未来研究饮食与肿瘤进展之间的关系奠定了基础。

研究亮点

1. 创新性饮食干预：研究首次在转移性乳腺癌患者中系统评估了植物性全食物饮食对血清氨基酸水平的影响。
2. 多维度数据分析：通过饮食记录和血清代谢组学分析，全面评估了饮食干预对患者代谢的影响。
3. 临床可行性：研究表明，植物性全食物饮食在临床实践中具有较高的可行性和患者接受度。

研究意义

这项研究不仅为癌症患者提供了一种通过饮食干预限制肿瘤生长的潜在策略，还为未来开发基于代谢脆弱性的癌症治疗方法提供了新的思路。此外，研究结果支持了植物性饮食在改善癌症患者代谢健康方面的积极作用，具有重要的临床应用价值。