在当今快节奏的生活中，久坐不动已成为一种普遍的生活方式，然而，它却悄悄地成为癌症的“帮凶”。越来越多的研究表明，缺乏运动与多种癌症的发生密切相关，而运动则像一剂“天然良药”，不仅能降低患癌风险，还能显著延长癌症患者的生存期，甚至提升癌症治疗的效果。然而，运动究竟是如何在体内发挥抗肿瘤作用的，尤其是其背后的免疫机制，一直是科学家们探索的谜团。近年来，肠道微生物群的神秘世界逐渐被揭开。科学家们发现，这些生活在我们肠道中的微生物，不仅参与消化和营养吸收，还与免疫系统有着千丝万缕的联系。它们能够影响免疫细胞的发育和功能，甚至在癌症的发生和发展中扮演重要角色。而运动已被证实能够改变肠道微生物群的组成和功能，但这种改变是否与运动的抗肿瘤效果有关，却一直未被明确。

2025年7月10日，芝加哥大学Marlies Meisel及其团队在Cell上发表了题为“Exercise-induced microbiota metabolite enhances CD8 T cell antitumor immunity promoting immunotherapy efficacy”的研究性文章，该研究使用小鼠黑色素瘤模型，通过运动干预、粪菌移植及代谢组学，探究肠道菌群在运动增强抗肿瘤免疫中的作用机制。研究发现，：运动刺激肠道菌群产生甲酸（formate），该代谢物通过激活Nrf2通路增强CD8 T细胞（Tc1）功能，显著抑制BRAFV600E黑色素瘤生长并提高免疫检查点抑制剂（ICI）疗效。

图1 文献基本信息

为了探究运动如何增强抗肿瘤免疫反应，研究人员设计了一系列精巧的实验。首先使用小鼠跑步机运动模型，模拟人类的运动场景，观察运动对黑色素瘤模型小鼠肿瘤生长和免疫反应的影响。实验结果显示，经过一段时间的规律运动后，小鼠的肿瘤生长速度显著减缓，而免疫细胞的活性却明显增强。这一发现初步表明，运动可能通过某种机制激活了小鼠体内的免疫系统，从而抑制了肿瘤的生长。研究人员进一步分析了运动小鼠的肠道微生物群组成，发现运动显著改变了肠道微生物群的结构，某些特定的微生物种类变得更加丰富。为了验证肠道微生物群的变化是否是运动抑制肿瘤生长的关键因素，研究人员进行了粪菌移植实验。他们将运动小鼠的肠道微生物群移植到未运动的小鼠体内，结果发现，这些接受移植的小鼠也展现出了更强的抗肿瘤能力，肿瘤生长速度明显减缓。这一实验结果有力地证明了肠道微生物群在运动抗肿瘤效应中的重要作用。

图2 图形摘要

在明确了肠道微生物群的参与后，研究人员进一步探索了运动如何通过肠道微生物群影响免疫系统。他们利用代谢组学技术，对运动小鼠的肠道代谢产物进行了全面分析。结果显示，运动显著增加了肠道中一种名为甲酸盐的代谢产物的水平。甲酸盐是一种短链脂肪酸，通常由肠道微生物通过代谢过程产生。研究人员推测，甲酸盐可能是运动通过肠道微生物群影响免疫反应的关键“桥梁”。

为了验证这一假设，研究人员在体外实验中将甲酸盐直接作用于CD8 T细胞——一种在抗肿瘤免疫中发挥关键作用的免疫细胞。结果显示，甲酸盐能够显著增强CD8 T细胞的活性，提高其杀伤肿瘤细胞的能力。进一步的体内实验也证实了这一点。研究人员通过给小鼠补充甲酸盐，发现其不仅能够抑制肿瘤生长，还能显著提高免疫检查点抑制剂（一种癌症免疫治疗药物）的疗效。这一发现揭示了甲酸盐在运动增强抗肿瘤免疫中的核心作用。

此外，研究人员还深入探究了甲酸盐发挥作用的分子机制。他们发现，甲酸盐通过激活细胞内的Nrf2信号通路，增强了CD8 T细胞的抗肿瘤功能。Nrf2是一种转录因子，能够调节多种与细胞抗氧化和免疫功能相关的基因表达。在体外实验中，抑制Nrf2信号通路可以显著削弱甲酸盐对CD8 T细胞的增强作用；而在体内实验中，Nrf2信号通路的激活则是运动介导的抗肿瘤效应的关键。这一发现不仅揭示了甲酸盐的作用机制，还为未来开发基于Nrf2信号通路的新型抗癌疗法提供了理论基础。

这项研究首次揭示了运动通过调节肠道微生物群的代谢产物——甲酸盐，增强CD8 T细胞的抗肿瘤免疫反应，从而提高免疫治疗效果的新机制。这一发现不仅为运动如何增强抗肿瘤免疫提供了科学依据，还为开发新的癌症治疗策略提供了新的方向。

这项研究为癌症治疗和健康管理带来了深刻的启示。首先，它再次强调了运动对健康的巨大益处，尤其是其在增强抗肿瘤免疫中的潜在作用。运动不仅是一种简单易行的健康生活方式，还可能成为癌症治疗的有力辅助手段。其次，肠道微生物群的代谢产物在调节免疫反应中发挥着关键作用，这为开发基于微生物代谢的新型抗癌疗法提供了新的思路。未来，我们或许可以通过调节肠道微生物群的组成或直接补充特定代谢产物来增强免疫治疗的效果。此外，这项研究也提醒我们，健康的生活方式与科学的治疗手段相结合，可能是战胜癌症的关键。让我们从现在开始，积极行动起来，用运动和科学的力量守护健康，抗击癌症！

参考文献：Catherine M. Phelps, Nathaniel B. Willis, Tingting Duan, et al. Exercise-induced microbiota metabolite enhances CD8 T cell antitumor immunity promoting immunotherapy efficacy. Cell.2025-07-09;doi:10.1016/j.cell.2025.06.018.