肿瘤能量代谢：糖酵解还是氧化磷酸化？

正常细胞代谢活动所需要的能量主要由线粒体氧化磷酸化产生的ATP提供。与正常细胞不同,肿瘤细胞糖酵解增强,氧化磷酸化功能降低。长期以来,肿瘤细胞的有氧糖酵解被认为是由于线粒体出现不可逆的损伤。最近有不少研究结果对这一观点提出质疑,认为多数肿瘤的线粒体氧化磷酸化功能是完好的,肿瘤有氧糖酵解的改变被认为是其他多种因素（例如癌基因、肿瘤抑制基因、低氧微环境、mtDNA突变等）综合作用的结果。     

细胞糖代谢方式改变与肿瘤转移的相关性

肿瘤转移是引起肿瘤相关死亡的主要原因,肿瘤细胞的代谢异常在肿瘤转移中扮演重要角色。肿瘤的糖代谢以“Warburg效应”为显著特征,即细胞在有氧条件下也以糖酵解为主要糖代谢途径提供能量。而这种现象在转移性肿瘤细胞中更为突出,表现为葡萄糖的大量摄取、高糖酵解速率和核酸合成速率等,这为肿瘤细胞的快速生长和增殖提供了重要的能量和物质基础。对于肿瘤转移过程中相关代谢改变的研究,将为最终揭示肿瘤转移的机制打下基础。本文综述肿瘤细胞糖代谢中糖酵解、线粒体有氧代谢及磷酸戊糖途径中的变化与肿瘤转移发生的相关性,其结果为进一步从调控肿瘤代谢角度发现新的肿瘤转移控制手段提供了启示。     

高原睡眠呼吸紊乱与急性高原病的相关性研究进展

高原低氧环境严重影响人的睡眠质量及结构、睡眠呼吸紊乱进一步参与急慢性高原病的发生、发展。急进高原及高原习服人群表现出不同的睡眠呼吸结构的改变,世居藏族人群在高原环境下有良好的睡眠结构和质量。文章通过周期性呼吸、低氧通气反应、引起中枢性睡眠呼吸暂停的环路增益、细胞因子水平和神经递质等方面阐述了高原自然环境中引起睡眠呼吸改变的机制及其与急性高原病发生、发展的相关性,为更好地预防和治疗急性高原病提供新的思路。     

能量代谢途径相关基因变异与肿瘤细胞适应性进化

肿瘤细胞的快速增殖是一个极其耗能的过程,尽管如此,肿瘤细胞即便在有氧条件下也主要以糖酵解获取能量(有氧糖酵解),这是肿瘤细胞的显著特征之一。这种产能方式转变导致肿瘤细胞内部发生一系列生理变化,为其快速增殖提供能量物质和用于新细胞合成所需的生物大分子,同时为有效适应肿瘤微环境改变奠定基础。该文通过介绍能量代谢相关基因变异研究进展,基于分子进化视角探讨肿瘤细胞中相关基因可能存在的适应性进化遗传印记,为诠释肿瘤细胞能量代谢方式发生转变的可能机制提供新的视角和证据。     

肿瘤生长的能量代谢特点及其临床应用

肿瘤细胞与人体正常细胞在代谢上有些不同,这主要体现在能量代谢和物质代谢上。肿瘤细胞能量代谢的特点表现在活跃地摄取葡萄糖和谷胺酰胺,进行有氧糖酵解(Warburg效应)。这种看上去很不经济的能量供给方式对肿瘤细胞却是必需的,它既为肿瘤细胞的不断生长提供能量,也为它们提供了生物合成的原料。肿瘤不同的代谢方式既是挑战也是机遇,弄清肿瘤细胞的代谢机制,对肿瘤早期诊断和靶向治疗具有重要意义。     

关于生物细胞产能代谢类型划分和有关概念界定标准的商榷

不同教材或参考书中对生物细胞产能代谢中的发酵、有氧呼吸、无氧呼吸和无机物的有氧氧化等概念解释不一致,容易造成不必要的误解。试图通过对微生物和动、植物细胞的产能代谢类型的划分和界定标准的讨论,进一步明确区分发酵与无氧呼吸、无机物的有氧氧化与有氧呼吸等名词的具体意义。     

基于有氧糖酵解的天然小分子抑制剂的研究进展CSCD

有氧糖酵解作为恶性肿瘤最显著的能量代谢特征之一,肿瘤细胞中大约有50%的ATP是通过有氧糖酵解途径合成的,同时糖酵解过程中产生的各种中间代谢产物也是合成蛋白质等生物大分子重要的原料来源。此外酵解途径导致的乳酸增加为肿瘤细胞提供了一个酸性成长环境,有利于其浸润和转移,因此其在维持肿瘤细胞能量需求、合成代谢平衡和肿瘤浸润和转移方面发挥着重要作用。研究表明有氧糖酵解的过程与葡萄糖转运蛋白、己糖激酶、丙酮酸激酶、磷酸果糖激酶等密切相关。目前靶向有氧糖酵解相关转运蛋白和关键限速酶已经成为抗肿瘤药物研发的有效途径,本文对目前天然产物中靶向有氧糖酵解相关蛋白的小分子抑制剂研究最新进展及作用机理进行总结,以期为相关领域药物研究人员提供新的思路和参考。     

氨基酸代谢重编程在肿瘤发生发展及免疫治疗中的作用

代谢重编程是肿瘤细胞的主要特征。除了我们熟知的Warburg效应外,氨基酸及代谢产物影响肿瘤的发生发展,改变肿瘤微环境,在免疫应答及调节免疫细胞功能中的作用愈发明显,参与获得性及先天性免疫调节,因此氨基酸代谢受到越来越多的关注。肿瘤免疫治疗通过靶向特定分子及异常代谢过程,改变肿瘤微环境,协助自身免疫系统杀伤肿瘤细胞。氨基酸代谢能从信号转导、肿瘤炎性环境、新生血管生成、肿瘤细胞侵袭和转移等方面参与调节肿瘤微环境及抗肿瘤免疫应答,因此是肿瘤免疫治疗中重要的干预靶点。该文主要综述了近几年氨基酸代谢重编程在肿瘤发生发展及免疫治疗中的进展。     

肿瘤微环境及其能量代谢的重编程

20世纪20年代,瓦伯格(Warburg)提出,肿瘤细胞即使在供氧充足的情况下,葡萄糖依旧向乳酸转换,这种代谢称为有氧酵解(aerobic glycolysis)或"Warburg效应(Warburg effect)"。然而,后续越来越多的研究发现,并非所有的肿瘤中均存在"Warburg效应",肿瘤细胞的能量代谢存在明显的多样性。进一步的研究发现,肿瘤组织存在着复杂的微环境,肿瘤组织中不同区域氧的含量、乳酸的浓度及营养物质的供给都不尽相同,但肿瘤细胞却能适应逆境而保持快速生长。这种适应性是通过改变肿瘤细胞的能量代谢方式来实现的,称为能量代谢重编程。现综述了肿瘤微环境及其引起的细胞能量代谢方式的改变。对肿瘤能量代谢特征的研究,将有益于人们从肿瘤细胞能量阻断的角度开展肿瘤的临床治疗,同时对新的抗肿瘤药物的开发也有一定的指导意义。     

编委推荐

Molecular Cell|R-2HG通过靶向FTO/m6A/PFKP/LDHB来抑制白血病细胞的有氧糖酵解为适应肿瘤组织中复杂的微环境以及维持细胞快速生长的需要,肿瘤细胞必须改变代谢模式,即代谢重编程,其中最重要的就是有氧糖酵解。R-2羟基戊二酸(R-2HG)是异柠檬酸酸脱氢酶IDH突变体的代谢产物,曾被报道具有一定的抗肿瘤效果,然而其对肿瘤代谢的影响尚不清楚。