缺氧與血管增生的關係

現在越來越多人知道癌症腫瘤在形成過程當中,會有大量的新生血管不斷的增生出來供應腫瘤細胞的營養,而使得腫瘤能夠複製變大。可是卻很少人知道這個血管增生的現象,必需是先透過讓腫瘤細胞處在缺氧環境之下,才能夠啟動血管增生的過程,也就是說如果細胞沒有缺氧,就不會發生血管增生現象,甚至可以說如果腫瘤細胞沒有缺氧環境刺激下,就不會啟動血管增生的機制!

血管增生其實是我們身體天生具就有的一項組織成長機制,當我們還在胚胎的情況下,就是利用這個血管增生(Angiogenesis)的成長機制,來發展身體各個組織器官的血管網絡。等到我們身體成長到成人的階段之後,因為『人肉市場』已經成熟,所以這個機制就只能變成身體破損時候的專用修復機制。也就是說他原本是一個身體中很強大的工具,但是在和平的時期他卻是英雄無用武之地,嗯!可以這樣比喻說成是一個非常厲害的坦克,在作戰的時候,用它開疆闢土則是無往不利,但是在和平的時候,它只有關在倉庫裡面,擺著好看!但是如果這個坦克在平時被恐怖份子、好戰份子、獨立份子等等所利用的時候,那麼它的殺傷力有多大呢?我想讀者應該可以想像得到。

我們都知道坦克如果沒有油的話,那麼簡直就是廢鐵一堆,同樣的血管增生的這個機制如果沒有缺氧的話,那麼他就溫馴的跟一隻小貓一樣。在分子生物學裡面細胞面臨缺氧壓力的時候,細胞裡面的DNA就會產生一個叫做缺氧誘發因子的蛋白質,英文叫做Hypoxic Induce Factor簡稱做(HIF),這個HIF蛋白會直接啟動細胞裡面的一整套血管增生因子的基因。

這套基因基本上分為兩大類:第一類稱作血管內膜增生因子,英文叫做Vascular endothelial growth factor,簡稱作(VEGF),從字面上的意義就可以發現這個增生的因子其實只作用在刺激血管內膜層的細胞增生,這個血管的內膜層除了作為所有血管最內部的一層之外,另外還是微血管的主要構成結構層。

第二類稱做為血管組織纖維母細胞增生因子,英文稱作Fibroblast growth factor ,簡稱作(FGF),從字面上的意義就可以發現這個增生因子的功能其實是在促進生成血管外層的各種纖維組織的增生,也就是在構築整個血管的結構體,以避免當一旦血管內部流通血液產生壓力的時候而發生爆管的情況。

當這兩類的因子透過HIF 的刺激誘發之後,將會從缺氧的細胞開始向外釋放出去,往外滲透找尋有氧的組織區域, 在不斷的釋放過程當中,當VEGF以及FGF 這些分子傳送到周遭現有的血管之時,這兩種分子將會和血管上面的專用受體結合,因而刺激血管內皮細胞及組織纖維母細胞開始分裂生長,當不斷的接受刺激之後,這個地方自然的就會開始冒出芽苞,從而開始分支出血管。不過這些血管是單向的向外延伸成長,這些的延伸必須依賴血管增生因子不斷的刺激之後,才能夠不斷的生長,到最後才能夠延伸到缺氧地區的細胞,血液也才能夠從原有的血管分流到這裡供給氧分跟氧氣。

這裡必須注意的是,VEGF和FGF必須是同時作用缺一不可,並且在之後的血管維護上面,必須要不斷接受到FGF的刺激,去填補血管的外圍結構,否則結構不穩定的狀況下,這些新生的血管很容易就發生斷落崩解的現象。

也就是說如果發生血管增生的類似情況時,當缺氧的地方開始開始得到適當氧氣供給的時候,HIF蛋白自然就不再生成,於是VEGF及FGF等血管增生因子也自然的停止釋放,這使得這種雜亂形成的臨時血管將可能漸漸的消退,而完成完整的身體組織修補動作。

我在這麼多年的研究裡面了解了有氧和無氧之間的關係之後,對於癌症腫瘤的擴大生成,以及子宮內膜異位症所形成的良性腫瘤縮小的機制有了非常清晰的了解和防範的一些策略,雖然不是三言兩語可以解決的,但是簡單的說讓身體各個地方有氧,或者說讓這些已經缺氧的地方大量獲得充沛的血氧供應,將可以解決腫瘤擴大的問題!

癌症第三階段:缺氧誘發癌細胞擴散

談到癌症人人都懼怕,但真正癌症造成致命的階段,卻是癌細胞擴散並且復發成惡性腫瘤的階段。而不管是手術療法、還是放射線療法、或者是化學藥物療法 、甚至是最新的標靶療法、免疫療法等等,最難應付的也是癌細胞擴散以後再復發的問題。

那麼是什麼造成癌細胞或者是癌腫瘤會擴散呢?真正的來源其實是慢性缺氧所造成的,在分子生物學裡面當細胞面臨到缺氧狀態下,會先啟動一組很特別的叫做 缺氧誘發因子(HIF)的基因,來面對缺氧壓力下所應該要面對的調適。 而癌細胞就充分的利用這個特性,擴展他們的地盤。

當身體啟動缺氧誘發因子HIF之後,透過它(HIF)可活化並生成它的下游一組很特別的基因叫做:金屬基質蛋白酶(MMP),將癌細胞週邊的束腹剪碎,因而使癌細胞可以成為像變形蟲那般的自由活動。

當一個組織發展到越來越大的時候,它的資源分配就自然的越來越少,也因此當癌細胞長大到一定狀態的時候,身體裡面當然也會感測到這種不正當的成長,雖然他們也是我們自己的細胞,在正常狀況,免疫細胞並不會去殺害和捕食他們,但至少可以將他們包覆起來,就像是一群到立法院人口在抗議的人群,因為了維持治安,警察有權利用繩索或拒馬將他們包覆並隔離起來。

同樣的,當腫瘤發展到一定大小之後,身體裡面的纖維母細胞將會大量的釋出不同型態的纖維,將腫瘤團團圍住去製止他們在發展擴張。但是道高一尺魔高一丈,越是緊密的包圍,癌腫瘤裡面就會越缺氧,這裡面所需要的就是打開這個束縛,讓血氧等等支援能夠多一點進到腫瘤細胞裡面,也因此缺氧誘發因子在這時將會越來越活躍,同時誘發生長出一把一把像剪刀一樣的武器 :MMP,透過他們可以很快的剪破這一些包圍,同時也會將原本癌細胞和癌細胞間的束腹給剪斷,自由而沒有約束的癌細胞,就像變形蟲那個樣子,可以隨意的變形,遇到破碎的隙縫或破損的時候,就會鑽進裡面遊走前進,尤其是當進行手術療法或者是放射療法的時候,週遭的健康細胞大多被摧殘成破損或者傷殘的樣子,於是這些像變形蟲一樣的癌細胞,很快地透過周遭破損的血管或淋巴系統,滲透到這些被摧殘而且慢性缺氧的組織內部寄生存活,一樣循著他的祖先拓荒的精神,一步一步的發展成小小腫瘤,只待時機一成熟(大多指身體慢性缺氧),這些腫瘤就像天女散花那個樣子,切無可切,只能無語問蒼天了!

了解了癌症的發展之後,你就知道該怎麼樣的保養和預防它再度發生了!

癌症第5階段:缺氧觸發纖維包覆

很多人可能到現在還認為一個癌症的腫瘤, 裡面是不是全部都是癌細胞所形成的?其實這是一個非常大的誤解, 其實一顆腫瘤裡面除了包含了大量的癌細胞之外,更大多數的體積其實是纖維蛋白的碎片混合所形成的一個具有彈性的綜合體,真實的狀況是如果把一個癌症的腫瘤想像成一顆棒球的話,會比較貼近實際的腫瘤結構。

癌症腫瘤的生成,在前面大概都已經介紹過了,然而腫瘤為什麼形成像一個硬塊一樣的東西呢?原因就發生在纖維母細胞和腫瘤的對立狀態,由於癌細胞在不斷擴張的過程當中, 我們身體也會感測到這樣的問題,所以我們的免疫系統會啟動腫瘤周遭的纖維母細胞分泌大量的纖維蛋白去包覆這顆腫瘤,以防止他繼續擴大再生,但是所謂的道高一尺魔高一丈,身體越是去包圍它,腫瘤裡面越是缺氧,因此使得缺氧誘發因子越來越活躍,從而大量生成基質金屬蛋白酶MMP,這些MMP可以很有效地將這些纖維蛋白給剪碎破斷 ,而使得纖維母細胞越發的去製造和分泌更多的纖維蛋白,再包覆這個腫瘤。

在如此交互攻擊和防守的作用之下,這裡面唯一主宰他們攻防戰的幕後黑手其實就是缺氧的程度!簡單的說如果越缺氧,腫瘤將長得越快、越大,相反的如果這一區的氧氣供給非常充足,那麼這個腫瘤將會停止生長,甚至還有機會縮小一些。

癌症第3階段:缺氧誘發血管增生

很多人或許不知道,其實包括你、還有我、甚至你我的小孩早就都已經有很多的癌細胞存在我們身體裡面,研究發現幾乎每一個人死亡之後,如果經過解剖身上都有無數的小小腫瘤出現,這代表一定有某些特殊的原因,讓這些腫瘤沒有辦法長成惡性的大腫瘤,而這個所謂的特殊原因就是不缺氧!

在我的書裡面常常說過,癌症小腫瘤的初期就像是個地方的小幫派那個樣,如果沒有特別的生財管道,那麼了不起是一些地痞流氓罷了,地方上的派出所一出馬就可以把他們限制在小地方裡窩著罷了。但是一旦幕後有財團在撐著他們, 提供他們資金也提供他們武器時候,那這些小混混很可能就會變成社會上的超級毒瘤!

癌細胞也是這個樣子,當他們在很小的時候,附近的纖維母細胞很快的就分泌一堆的纖維蛋白將他們圈圍起來 ,如果他們乖乖的活著,那麼終其一生也只能做個小小小腫瘤。但是當他們在缺氧誘發因子的活化之下,不斷地向周遭釋放出血管新生因子,去刺激附近的血管分枝長出芽孢,並漸漸的延伸到這些腫瘤細胞之後,他們就能夠獲取大量的資源,於是就有能量能夠提供他們不斷的複製生長!

這裡面的最關鍵因子,就是缺氧!沒有缺氧就沒有辦法生成血管新生因子。

癌症第2階段:缺氧誘發基因靜止停頓

很多人會以為得了癌症是因為自己的免疫力太差, 讓癌基因有機可趁。其實這是很早很早以前大家還對癌症還很陌生的時期,一般在街頭巷尾以訛傳訛的謬論。新的研究發現其實大家以前認為的所謂的免疫力太差,讓癌基因爆發的因子,其實應該指的是細胞核裡的基因停頓所導致的。

所謂的細胞基因停頓(gene silence)用很簡單的方式來比喻可以說是『 DNA的罷工』,在現實生活中所謂的罷工一定有它的原因,最簡單的原因就是發不出工資!而在細胞裡面造成DNA吧功的主要原因也是因為細胞沒錢了!

當我們身體缺氧的時候,細胞的能量產出自然就減少很多,細胞為了節省開銷,必須將很多之前的工作給停頓下來,要停止細胞的工作最簡單的方式就是將DNA給鎖住,這樣子幾乎所有與緊急生存不相干的蛋白質製造就會停頓下來,可以減少許多能量的損耗。

什麼樣子是重要?而什麼樣子是不重要?舉例來說在很緊急的狀況下生小孩不是一件很重要的事情,而吃飯反而是一件很重要的事,所以在細胞裡頭,它將生小孩相關工作的蛋白質大部分給停頓下來,而糖解作用及釋放前列腺素或者脂肪降解代謝等等的工作,卻必須加強的表達。

細胞因為缺氧而透過缺氧誘發因子HIF 的活化HDAC機制,使原本展開的DNA線軸緊縮,這個動作從而使檢核細胞複製的關卡基因例如P53, Brc-A1等基因暫時停頓而失去功能,因而當細胞因為突變而啟動不正當複製時,這些檢核細胞複製程序的關卡,以及修復細胞DNA破損的啟動程序,都因為缺氧的因素導致能量不足,而沒辦法解決這種錯誤的叛變。

細胞如此,我們人也是如此,國家也是如此!

當昂貴的標靶藥療程結束之後呢?

研究發現當使用那些非常昂貴的標靶藥物(如血管新生因子阻斷劑),在療程結束一段時間之後,發現病患的癌細胞擴散機率反而加大! 近期內有很多的研究甚至開始在反思探討,目前利用阻斷血管增生的概念所發展的標靶藥物,到底是對癌症的治療有幫助?還是反而害了他們?

其實這些標靶藥物在作用機轉上面以單一一個方向來說還算滿正確的,只不過因為把標靶藥物當作是歛財的工具時,就開始發生很大的問題了!首先是這些藥物非常的昂貴,因此造成很多人沒有辦法長期使用, 只能在療程當中補助既有的化學療法合併使用,這造成在療程當中,腫瘤的血管確實能夠阻斷一陣子,也讓腫瘤細胞的擴展減緩了許多,甚至具有縮小了腫瘤的尺寸的功能。但是不要忘記這些阻斷血管新生的標靶藥物在治療的療程之間, 由於阻斷了血管而使得腫瘤內部的癌細胞更加的缺氧,所以這時候細胞內的缺氧誘發因子(HIF)被大量的分泌出來, 同個時間雖然血管沒有辦法因為缺氧而增生,但是缺氧誘發因子卻可以大量的去刺激金屬基質蛋白酶MMP的生成,於是原本還沒有過多癌細胞移轉的動機,但經過標靶藥物的療程之後,很明顯的將增加癌細胞轉移的機率。

另外一個原因是當化學療法結合標靶療法階段完成以後,原先被壓制極度缺氧的腫瘤,將很快的立刻製造大量的血管新生因子,同時當患者完成的化學療法以後,身體已經非常的虛弱,大多數的組織及細胞都呈現比平常更缺氧的狀態,因此除了原有的癌腫瘤會急速長大之外,原先已經移轉出去的癌細胞,這時候也有很多可以落腳寄生的場所,過了一段時間,如果患者仍然過著缺氧的生活,或者有著缺氧的身體體質之際,癌細胞的成長將在半年到兩年這期間急速的擴張長大,到那個時候進了醫院恐怕就嫌晚了!

部分十字花科蔬菜具有明顯預防癌症功效

前面談論癌症的文章曾經說過, 癌症生成的過程中具有一個很有力量的武器,那就是利用身體的慢性缺氧,造成大多數的細胞能量生產不足,而導致細胞內部必須節約能源以共體時艱。細胞節約能源的最常見的辦法就是利用DNA甲基化和者是DNA乙酰化(HDAC) 的作用機制,將細胞內的DNA全部縮減捆紮起來。

因此近年來另外一個新興的生物科技製藥策略,就是利用抑制DNA乙酰化(HDAC-i)的方法,將細胞的縮減DNA的特性給打開來,讓原本罷工的一些重要基因,可以堅守他們的崗位,使細胞原來錯誤的複製過程,透過細胞內部自己的檢核系統,而去自動銷毀錯誤的複製成果(在這裡指的是癌細胞)。

研究發現幾種十字花科的植物或青菜的萃取物,具有HDAC抑制的功效,也就是透過它們可能可以防止細胞內的基因,因為這些食物中含有大量的吲哚、萝卜硫素、异硫氰酸酯等,比較知名的常見食物例如捲心菜、花椰菜(菜花)、綠菜花(西蘭花)、大白菜、小白菜、青菜、油菜、各種甘藍、西洋菜(豆瓣菜)、芥菜、榨菜、雪裏紅、大頭菜、蕪菁等等都是常見的十字花科青菜。

當然經常使用這些青菜雖然具有HDAC抑制功能的概念,但是如果期望它們達到治療的效果恐怕將會很失望,如果要比較積極的抑制癌症的功能的話,不妨試試他們的提取物,例如:綠菜花苗的萃取物等等,將會有比較明顯的功能!

缺氧:是造成癌症的主因

很多人到現在還不清楚癌症是怎麼樣來的,所以一聽到親朋好友甚至自己檢查得到癌症的疑慮之後, 頓時人生從彩色變成黑白的,於是開始展開人生最後一段的醫療之旅, 之後不斷的檢查、治療、手術、用藥等等一系列傷身又耗錢的行為,目的只是為了讓自己能夠在多苟延殘喘個幾年, 出院時醫生還不忘了提醒你隨時都得回來再檢查,目的是要告訴你,你隨時都可能癌症擴散復發而再回來,當然,你也會為了不在進醫院而開始改變你的所有生活型態,包括從雜食主義者變成素食主義者,夜貓子變成早睡早起的模範生等等等等…..,,可是當你問醫師癌症是怎麼來的時候,他能告訴你的和小學三年級學生所告訴你的其實是一樣:細胞因為突變而發生不受控制的複製!

其實在八十幾年前諾貝爾獎醫學得獎者:奧圖-沃伯格,就很明確的告訴我們造成癌症的真正原因是缺氧!而他得到諾貝爾獎得主題其實就是『造成癌症的真正原因』(The real cause of cancer),只不過在那個二次世界大戰的時空環境下,由於他是德國人,可能有很多莫名其妙的事情干預了這麼重要的訊息傳播,使得上個世紀我認為人類最重要的醫學發現以及最值得尊敬的學者,被大家所冷落了!

但是在他的研究室裡,因為他的觀念和研究的方法,使得他的另外三個學生,也都分別的獨立拿到三個諾貝爾醫學獎,而包括他還有他的研究室的相關研究,至今在所有的醫學及生化教科書中都是必讀的最重要章節:細胞代謝!

當他晚年在1966年7月30日諾貝爾獎得獎主的演講當中,他曾說過:『癌症如同許多的疾病,擁有無數的次要病因,幾乎你想得到的任何因素都可能導致癌症,但只有『有氧呼吸轉成無氧呼吸』的這個變化,才是真正細胞之所以會癌化的主因!』。

在同一場演講的最後,他甚至還大膽的說出:『過去的無知將不再是今日的阻礙,此一癌症的預防方法,有朝一日必被實踐,至於這一天將於何時到來,就要看那些心存懷疑的人,能阻止我們將科學應用於癌症上多久的時間。但在此之前數以百萬計的男男女女,將毫無意義的因癌症而死亡!』。

前面所說『有氧呼吸轉成無氧呼吸的這個變化』,其實就是指慢性缺氧,也就是我的研究室的中心主題之一,還有我寫的另外的一本叫做『缺氧型慢病』書中所一直強調的重點!而當你徬徨的時候,是不是能夠靜下心來了解一下,慢性缺氧對你所產生的傷害有多大!

補充維生素D能消除子宮內膜異位症嗎?

近幾年有不少的研究集中在維生素D對子宮內膜異位症的緩解及消除,很多的女性病患也嘗試大量服用維生素D去改善經痛或者是子宮內膜異位症的問題,撇開維生素D作為營養補給品的基本功能之外,維生素D 到底能不能對女性的生殖系統問題具有好的幫助功能?

由於維生素D,是一類脂溶性維生素,屬類固醇化合物,是一種激素(荷爾蒙)的前體,而且在陽光充足的情況下,人體自身也可以合成維生素D3。 維生素D與血液中鈣的代謝有關,可以調節小腸、腎臟和骨骼對鈣的吸收與代謝,而缺乏維生素D的人容易患有軟骨病,但是相反的如果維生素D攝取過量將導致中毒,會使柔軟的組織形成鈣化現象。

人體內部的維生素D合成代謝,和纖維母細胞增生因子FGF23具有密切的關係,然而缺氧所活化的缺氧誘發因子HIF,又是FGF23分泌的必要刺激因素。這說明了子宮內膜異位症上面的腫瘤纖維化問題和缺氧與否以及維生素D的濃度息息相關。 簡單的說當我們缺氧的時候子宮部位漸漸的會由子宮內膜細胞增生出一群小細胞,之後當這些細胞形成的腫瘤狀態時,身體的纖維母細胞就會在缺氧的刺激下去包覆這個腫瘤,逐漸的這個腫瘤就漸漸地硬化成纖維瘤,所有硬化的過程又必須藉由維生素D的代謝才能將鈣質導入形成。

但是相反的,如果增多一些維生素D的補充,將會明顯的回饋減少FGF的誘發生成,因而使得腫瘤纖維化的問題可以減少。許多的研究發現有子宮內膜異位症的女性患者,體內的維生素D的水平比正常人還要減少很多。

所以對於子宮內膜異位的患者,適當的增多維生素D的補充,可以對子宮內膜異位的病症具有正面的功能,但是切切不可以使用過多的維生素D,至於何種劑量是屬於適當的劑量,我的實驗室將近期內將會有好的答案!

缺氧型子宮內膜異位症病因

子宮內膜異位症其實就是女性專屬的一種良性腫瘤,而這種腫瘤的發展其實和癌症的發展過程非常接近,在我的研究中發現子宮內膜異位症,大多數是因為慢性缺氧的主要原因而所演化出來的病症,所以我就歸納出一種叫做缺氧型子宮內膜異位症的病症,以顯示它的形成原因。

生活中有許多的因子會造成女性容易患得缺氧型子宮內膜異位症,其中最大的因子就是工作壓力!講到工作壓力時,很多人都會想那應該是屬於心理方面的問題,基本上是沒有錯,但是如果從演化的角度來探討這件事情的話,那麼工作壓力的問題就會變得比較清晰一點。

工作的目的其實是活在現在社會裡面求生存的一種方式,以前當人類還沒有進入到所謂的現代文明之前,為了求生存大多數是男性出去到家的外面去獵食和耕種,女性大多數扮演在家裡面生育及養育小孩並維持家庭管理生活等等工作,就是所謂的男主外女主內這樣的一個家庭生活型態。

生活當然是有壓力,但是女性的壓力比起現今社會是相對的稍微少了一些,畢竟那時候的女性不需要像男性一樣的,每天得面臨和自然搏鬥的壓力,也就是所謂的『打或逃』的工作壓力,畢竟到了叢林看到一隻老虎對你虎視眈眈時,當然要想盡辦法逃跑來保命,相反的如果看到幾隻小白兔,當然就得想盡辦法把它們抓住,回家後才可以讓全家大小生活得以溫飽。

但是在現今社會中,不論是男男女女都得要工作崗位努力拼搏,以前是和自然搏鬥,現在則是人和人之間 互相的競爭奪取資源,這時候女性的角色就已經和之前演化出來的身體狀況相衝突了!於是在『打或逃』 的壓力下, 不論你是主動的打擊還是被動的逃跑,你身體裡面的腎上腺素隨時隨地都大量的分泌,讓自己處在緊張的壓力下!

腎上腺素所造成的血管收縮同時也讓肌肉處於戰鬥的張力之下,這時候相關的血液分配很難你在照顧到你的生殖器官,當然你的子宮還有卵巢自然的就處在慢性的缺氧環境下。這種狀況尤其是對那些在職場上競爭很激烈的工作,或者女性本身對自己的工作成就要求很高,或者是女性本身她對自己的工作職能技巧不夠….等等原因,都會造成工作壓力,時間一久自然地就形成身體的慢性缺氧。