体育锻炼对癌症康复的作用机制及运动处方的研究*

李希海 杨世东

（1.福建师范大学体育科学学院，福建 福州350117；2.南京晓庄学院体育学院，江苏 南京 211171）

癌症发病率每年都在不断的攀升，我国的癌症发病率、死亡率全球第一，全球每新增100个癌症患者中，中国人就占21个[1]。2019年卫健委网的数据表明我国恶性肿瘤死亡占居民全部死因的23.91%。柳叶刀对全球癌症生存率进行分析[2]，从报告中发现我国与主要发达国家相比，癌症患者五年的生存率一直处于低位水平。常规的医疗手段治愈得到广泛的效果，但也衍生出新的问题，如癌症因疲劳发生率增加、精神疾病、身体机能下降、术后生活自理能力差、生命长度短等，不能很好的得到解决。可喜的是，体育锻炼能够弥补其中的不足，联合国强调的威胁全球健康的主要非传染性疾病中癌症与缺乏运动直接相关，如果积极运动，世界人口的预期寿命可能会增加0.68岁[3]。国外以有大量的研究报到抗阻和有氧运动等对癌症的康复有着积极的作用，我国的民族传统运动对癌症患者康复也有不错的效果。本文通过综述运动对癌症康复的作用机制及有氧、抗阻运动和民族传统体育锻炼的推荐运动处方。从而为癌症患者康复提供更多的参考和选择。

1 运动锻炼对癌症患者身体康复的作用

在癌症治疗过程中患者通常会产生疼痛、疲劳、心理焦虑、生活自理能力下降等问题。甚至康复后多年里面依然存在疲劳、焦虑等问题[4]。研究表明体育锻炼对提高患者的身体机能状态，缓解癌因性疲劳[5-10]、维持健康体适能[6,11-13]、改善心理健康[14,15]、提高化疗效果[16-24]、降低病亡率[25-28]等问题具有积极作用，传统认知认为癌症患者要多躺，少动，但过分的强调休息卧床反而不利于身体的恢复[29]。

2 运动锻炼康复效果的作用机制

运动对抗癌的机制是多方面的，可以提高胰岛素敏感性，降低氧化应激的发生，调节胰岛素因子、提高多巴胺水平、改善能量代谢、提高机体免疫力、改善身体成分等。

2.1 体育锻炼可降低胰岛素含量

运动可有效提升机体对胰岛素敏感性，改善胰岛素代谢，从而降低癌症风险。正常情况下胰岛素可通过多条信号通路发挥其生物学效应，而Ras/丝裂原活化蛋白激酶在高胰岛素情况下被过度激活，Indolfi C等研究证明因胰岛素增加使得Ras/丝裂原活化蛋白激酶活化，进而影响细胞有丝分裂、生长、细胞增殖及细胞生长周期等，引起肿瘤的发生[30]。

2.2 提升机体抗氧化能力

越来越多证据表明，氧化应激在人类多种类型癌症发生过程中起着重要作用，正常情况下ROS（活性氧）和抗氧化剂水平维持在动态平衡，当氧化剂积聚或大量产生时打破平衡，发生氧化应激反映，积聚的ROS可对DNA、细胞脂质和蛋白质造成损害，这种损害产生了有毒和致突变的代谢物，改变细胞内稳态。而细胞内稳态的改变和DNA畸变引起的癌细胞的大量增殖，另一方面ROS产物可使癌细胞获得侵袭性。因此，氧化应激引发癌细胞的增殖、正常细胞的凋亡和侵袭[31]。而规律的体育运动使得机体抗氧化能力增强，同时体育运动增加机体的抗氧化酶活性从而发挥抗癌作用。

2.3 体育锻炼降低IGF-1水平

机体中高水平的循环IGF-1与前列腺癌、乳腺癌、结肠癌和肺癌等癌症的患病风险有关[32]，IGF-1绑定其受体络氨酸激酶后，激活许多信号通路，进而激活细胞有丝分裂，促进肿瘤的发生，IGF-1还可以增加肿瘤细胞与内皮和基底膜的黏附性，促进肿瘤细胞的附着和侵袭[33]。由此可见IGF-1参与肿瘤细胞的形成、生长及转化，在肿瘤的发生、发展中发挥作用。Rajagopalan研究发现适度有氧运动可降低血液循环中游离IGF-1的水平，并降低支持前列腺癌细胞生长的潜力[32]。这与孙景权研究结果一致，体力活动活跃癌症人群中的游离IGF-1的水平下降，并伴随着生存改善[28]。

2.4 调节多巴胺系统抑制癌细胞的发展

体育锻炼能增加多巴胺的分泌，对抑制癌细胞有着积极的作用[34]。Sheikhpour M等研究报道，通过特定的激动剂激活多巴胺水平在治疗肺癌方面具有积极的作用，从而抑制肺癌细胞的增殖，加速其凋亡[35]。同样研究报道多巴胺水平的提升对乳腺癌、前列腺癌、黑色素瘤等癌细胞都具有诱导凋亡的作用。其作用与机体细胞中磷脂酶D信号通路得到改善而起重要作用[36]。国内学者研究认为运动配合多巴胺激动剂是胃癌防治有效策略。韩娟娟通过对大鼠癌症造模研究发现的多巴胺及运动共同作用可进一步提高胃癌大鼠多巴胺水平，降低癌细胞生长因子（恶性肿瘤生长因子）水平，诱导肿瘤细胞凋亡，抑制胃癌细胞的增殖，从而延长胃癌大鼠的生存时间[37]。

2.5 阻锻癌细胞能量供应

癌细胞的能量供应较为特殊，线粒体氧化磷酸化是正常细胞的能量来源，而癌细胞同时具备有氧和无氧能量代谢，而无氧糖酵解速率也比正常细胞高出数十倍、甚至上百倍，且效率更高，造成了高乳酸是肿瘤微环境显著的特征。乳酸增高引起GPR81增高，研究表明乳酸/GPR81为肿瘤的潜在标志物，运动对癌细胞的生理干预可能由于运功导致脂肪减低，脂肪氧气通路得到改善，乳酸降低，乳酸GPR81通路受到影响，使得癌细胞下降[38]。Guilherme[39]对癌症恶病质（相当于癌症晚期）研究发现癌细胞会消耗身体大量的能量,每天相当于1000-1400kj[40]的能量，同时又通过神经元作用于下丘脑，降低食欲和进食行为，这又进一步导致了能量供应的缺失，而通过身体活动可能在代谢上与肿瘤竞争，使能量底物的重新分配，最终改善正常能量供应平衡。

2.6 提高NK细胞的数量及细胞毒活性

NK细胞是人体重要免疫因子，对抗癌细胞对癌细胞具有高度的敏感性，是反映免疫系统的重要指标，能够强有力的杀伤癌细胞，阻止肿瘤生长、侵蚀。汪苗[41]通过meta分析发现中小强度有规律的运动可以提高NK细胞的数量及细胞毒活性。从而达到抑制癌细胞生长的作用。

2.7 提升身体中儿茶酚胺类浓度

体育锻炼使得机体中儿茶酚胺类增多，进一步导致白细胞在血液中募集，使得中性粒白细胞、淋巴细胞和单核细胞浓度增加，最终提高免疫系统监管癌症细胞的能力。大多数研究表明，规律性的中等强度体育锻炼能够改善不同年龄段人群的免疫功能[28]。

综上可以看出有氧运功、抗阻锻炼、民族传统体育对癌症患者身心健康都有积极的影响，并从生理、免疫、能量代谢的角度解释了运动可以影响胰岛素过度分泌，提高胰岛素敏感度，增加多巴胺水平、降低IGF-1循环水平及干预乳酸代谢、激活机体一系列的免疫因子等，从而起到阻锻癌细胞形成、生长及转化，干预癌细胞的发生、发展、侵蚀，从而提高改善癌症患者的生命质量。

3 癌症患者康复方案研制

运动对癌症预防和康复的优势显著。到目前为止，还没有证据表明运动可能会恶化癌症的结果[25]，且经济可持续性高。英国体育与运动科学协会（BASES）、澳大利亚运动与体育科学学会（ESSA）、美国运动医学学会（ACSM）、相继于2012、2009、2010、年发表了专家声明或指南，均说明了癌症患者对运动具有良好的耐受性[42]。国内外对癌症的预防和康复给出的运动处方建议见表1。可以看出，在病人进行安全评估后，在自身能够承受的情况下尽可能进行中等强度的体育锻炼，对健康的效果更加有效。同时结合心律和摄氧量监测手环，进行动态监测，保证运动安全性有效性。

一些研究建议[5]，癌症患者每周至少进行180-300min的中等强度（心率在120次/min左右）体育运动。化疗后的患者，尽早进行规律的体育运动。从化疗第1天起，每周锻炼5d，每天步行15min，连续4周，若适应则在此基础上加大一定运动量，若不适应则运功量再次进行下调。Baldelli[43]通过体外建立三维癌细胞，评估静息收集HS（血清）和不同运功强度下后收集HS（血清）刺激TNBC（三阴性乳腺癌）和PC（前列腺癌）细胞在软琼脂中形成3D菌落的能力。结果显示运动条件下HS刺激的癌细胞存活率低于静止HS刺激的癌细胞，并且在较高强度下效果更加明显，结果表明在较高运动强度下减少癌症3D菌落数量方面表现出更好的反应。当然在实际生活中也要注意每一位癌症患者病情一般比较复杂，且禁忌较多，因此在制定运动处方时应多方考虑。但从国内外权威机构的研究来看，运功对癌症患者康复的作用是有效且安全的。

4 总结与展望

有氧运动、抗阻运动、太极拳、八段锦等运动锻炼的方式，对癌症患者疲劳、健康体适能、身体免疫力、心理情绪都有积极影响，本文通过阐述运动对癌症康复的作用机制分析运动对癌症的康复，改善人们对癌症患者多躺少动的传统观念，并推荐了目前国内外被广泛验证认可的运动处方，为癌症患者提供康复锻炼参考。我国体医融合的研究还处在起步阶段，未来我国要制定适合我国癌症现状康复的运动处方及体力活动指南，尤其关注我国高发的胃癌、肝癌、肺癌、食道癌的运动干预，增加多种运动模式，深入探究挖掘包括我国传统民族体育在内的体育运动，以提高癌症患者的生命质量，延长生命。