综述:维生素和矿物质及其在癌症中的作用:一项全面综述

《Frontiers in Nutrition》:Vitamins and minerals and their role in cancer: a comprehensive review

【字体: 时间:2026年01月13日 来源:Frontiers in Nutrition 5.1

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  这篇综述全面探讨了维生素与矿物质在癌症预防和管理中的关键作用,强调了它们在免疫反应、DNA合成、细胞修复及抗氧化防御等方面的功能。文章指出,癌症患者常因疾病及治疗因素面临微量营养素缺乏风险,而通过饮食干预或补充剂纠正这些缺乏,可能改善免疫功能、减轻治疗副作用并提升生活质量。综述还结合烹饪医学原则,为临床常见的低钾血症和低钙血症提供了实用食谱,为临床医生和营养师提供了有价值的参考。

  

引言

癌症是全球发病率和死亡率的主要原因之一,其发生发展受遗传、环境和生活方式因素(包括营养)的影响。维生素和矿物质作为必需的微量营养素,在维持健康和预防疾病中扮演着关键角色。本综述旨在深入探讨各类维生素和矿物质在癌症背景下的生物学和生理学作用,重点关注其在癌症预防和管理中的潜在价值。

维生素与癌症

维生素A
维生素A是脂溶性维生素,在视觉、细胞分化和免疫功能中起重要作用。其缺乏在癌症患者中常见,尤其见于胃肠道手术后患者。尽管临床前研究提示维生素A缺乏可能与某些癌症风险增加相关,但补充高剂量β-胡萝卜素在吸烟者中反而与肺癌风险升高相关。全反式维甲酸(ATRA)作为靶向治疗药物,在急性早幼粒细胞白血病中已确立治疗地位。
维生素D
维生素D主要通过阳光暴露在皮肤合成,对钙稳态和骨骼健康至关重要。癌症患者常因吸收不良或治疗(如芳香化酶抑制剂)导致缺乏。维生素D通过其受体(VDR)发挥肿瘤抑制作用,可能抑制Wnt/β-链蛋白通路。观察性研究显示较高维生素D水平与多种癌症风险降低相关,但干预试验结果不一。值得注意的是,维生素D水平与前列腺癌风险可能呈U型关联。
维生素E
维生素E主要作为抗氧化剂保护细胞膜。其缺乏罕见,多与吸收不良综合征相关。在癌症预防方面,证据有限且存在争议。例如,一项研究发现α-生育酚补充与男性吸烟者前列腺癌风险和死亡率降低相关,而另一试验则报告了高风险。
维生素K
维生素K在凝血和骨代谢中起核心作用。缺乏多见于使用抗生素或全肠外营养的患者。关于其与癌症风险的关联,证据不一且有限。维生素K3(甲萘醌)在临床前研究中显示出抑制癌细胞增殖和迁移的潜力。
维生素C
维生素C是水溶性维生素,具有抗氧化和免疫调节功能。癌症患者可能因摄入减少或炎症状态导致缺乏。尽管其抗氧化特性提示其可能有助于预防DNA损伤,但补充维生素C用于癌症预防或治疗的临床试验未能显示出明确益处。高剂量静脉注射维生素C因其潜在的促氧化作用曾被研究,但临床试验结果多为阴性。
B族维生素
B族维生素作为辅酶参与众多代谢过程。
  • 维生素B1(硫胺素):缺乏常见于酒精滥用或营养不良的癌症患者。其在肿瘤细胞能量代谢中可能具有双重作用。
  • 维生素B2(核黄素):其转运蛋白在多种肿瘤中过表达,可能与预后相关。
  • 维生素B3(烟酸):作为NAD前体,参与DNA修复和基因组稳定性。
  • 维生素B5(泛酸):是辅酶A(CoA)的前体,临床证据较少。
  • 维生素B6(吡哆醇):观察性研究提示其血浆水平与结直肠癌风险负相关。
  • 维生素B9(叶酸):参与DNA合成和甲基化。缺乏与癌症风险增加相关,但补充叶酸对结直肠腺瘤的预防作用未得到证实,甚至可能促进癌前病变进展。
  • 维生素B12(钴胺素):缺乏常见于胃肠道手术后患者。其与癌症风险的关联复杂,一些研究提示高水平可能与某些癌症风险增加相关。
胆碱
胆碱是细胞膜成分和神经递质前体。缺乏与代谢相关脂肪性肝病(MASLD)相关,后者是肝细胞癌(HCC)的危险因素。饮食补充胆碱在MASLD相关HCC的动物模型中显示出前景。

矿物质与癌症

钙在细胞信号传导、增殖和凋亡中起关键作用。高钙摄入与结直肠癌风险降低相关,可能通过钙敏感受体(CaSR)抑制Wnt/β-链蛋白通路并诱导凋亡。钙和维生素D摄入也可能降低绝经前乳腺癌风险。
磷是核酸和ATP的关键成分。癌症患者的低磷血症常由营养不良、再喂养综合征或某些抗癌药物(如异环磷酰胺、酪氨酸激酶抑制剂)引起。高磷摄入在临床前研究中与肿瘤风险增加相关。
镁是多种酶的辅因子。癌症患者的低镁血症常见,尤其与使用铂类药物或抗EGFR抗体(如西妥昔单抗)相关。镁在肿瘤发生中作用复杂,可能具有双重角色:一方面支持基因组稳定性和免疫 function,另一方面,镁转运蛋白(如TRPM7)的过表达可能促进肿瘤生长。
钠与钾
钠钾平衡对细胞功能至关重要。低钠血症在癌症患者中常见,可由综合征不适当抗利尿激素分泌(SIADH)等引起。电压门控钠通道(VGSC)的过表达与癌细胞增殖和转移潜能增加相关。多种钾通道在癌症增殖中起作用。
氯是主要细胞外阴离子。几种氯通道(如TMEM16A, ANO1, CLIC1)在肿瘤中过表达,与增殖、侵袭和预后相关。
铁是许多酶促反应的辅因子。铁过载与HCC等癌症风险增加相关。癌细胞常上调转铁蛋白受体以增加铁摄取。铁在铁死亡(一种铁依赖性的调节性细胞死亡)中起核心作用,但其在癌症中的作用复杂。
锌是许多转录因子和DNA修复酶的组成部分。缺乏与多种癌症风险增加相关,但过量补充可能与前列腺癌风险增加相关。证据主要来自观察性研究。
铜是多种酶的辅因子。"铜增生"(Cuproplasia)描述了铜依赖性细胞生长,而"铜死亡"(Cuproptosis)是铜诱导的细胞死亡。铜水平改变与多种癌症相关。
硒是抗氧化硒蛋白的组成部分。缺乏与前列腺癌、肺癌等风险增加相关,但补充试验结果不一致。一项试验发现硒补充可减少接受放疗的妇科癌症患者的腹泻发生率。
六价铬(Cr VI)被IARC归类为致癌物,主要与职业性吸入暴露相关的肺癌风险相关。
碘是甲状腺激素的组成部分。临床前研究提示碘可能对乳腺癌和胃癌细胞具有抗增殖和促凋亡作用。
锰与钼
证据有限。锰可能在抗肿瘤免疫中起作用。钼是几种酶的辅因子,钼辅因子依赖的酶(如黄嘌呤氧化还原酶)在癌症中作用复杂。四硫代钼酸盐作为铜螯合剂正在研究中。

烹饪医学

烹饪医学将营养学、医学和烹饪艺术相结合,通过食物促进健康和管理疾病。作为概念验证,本综述为临床常见的低钾血症和低钙血症提供了特色食谱,旨在帮助患者通过美味且营养均衡的膳食更好地管理电解质失衡,提升生活质量和治疗依从性。

讨论与结论

现有文献强调了微量营养素在癌症预防和管理中的重要性。然而,证据质量参差不齐,许多结论基于观察性研究,缺乏大型随机对照试验证实。这导致临床指南存在异质性。除了ATRA在白血病中的应用外,针对微量营养素缺乏的个性化营养干预在癌症治疗中的治疗潜力尚未明确。未来研究需阐明其具体作用机制,并评估个性化营养干预的疗效。将营养干预整合到临床实践中,有望优化癌症患者的治疗和生存结局。
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