2021年是每本生物化學教科書中講授的一項基本發(fā)現(xiàn)的100周年。1921年，德國醫(yī)師奧托·沃堡(Otto Warburg)觀察到癌細胞以奇怪的低效方式從葡萄糖中獲取能量：癌細胞沒有像氧氣那樣“燃燒"，而是像酵母一樣進行發(fā)酵，然后發(fā)酵。這種與氧氣無關的過程很快發(fā)生，但葡萄糖中的許多能量尚未開發(fā)。

多年來，已經(jīng)提出了各種各樣的假設來解釋Warburg效應，其中包括癌細胞具有線粒體缺陷的想法(即它們的“能量工廠")，因此無法控制葡萄糖的燃燒。但是這些解釋都沒有經(jīng)受住時間的考驗。(例如，癌細胞的線粒體工作正常。)

現(xiàn)在，由斯隆·凱特琳研究所(Sloan Kettering Institute)的一個研究小組由免疫學家Ming Li提出了一個新的答案，該答案基于大量的基因和生化實驗，并于1月21日發(fā)表在《科學》雜志上。

它歸結為Warburg代謝與細胞中稱為PI3激酶的強大酶之間的活性之間先前未被認識的聯(lián)系。

李博士說：“ PI3激酶是一個關鍵的信號分子，其功能幾乎像細胞代謝的總指揮。"“細胞中大多數(shù)耗能的細胞事件，包括細胞分裂，僅在PI3激酶提示時發(fā)生。"

隨著細胞轉(zhuǎn)移到Warburg代謝中，PI3激酶的活性增加，進而增強了細胞分裂的決心。這有點像給總司令擴音器。

這一發(fā)現(xiàn)改變了生物化學家普遍認為的觀點，即新陳代謝是細胞信號傳導的次要條件。他們還建議靶向代謝可能是阻止癌癥生長的有效方法。

挑戰(zhàn)教科書視圖

李博士和他的團隊，包括研究生柯旭，研究了免疫細胞中的Warburg代謝，免疫細胞也依賴于這種看似無效的代謝形式。當免疫細胞被告知存在感染時，隨著它們數(shù)量的增加和對抗感染機制的增強，一種稱為T細胞的類型會從典型的燃燒氧的代謝形式轉(zhuǎn)變?yōu)閃arburg代謝。

控制此轉(zhuǎn)變的關鍵開關是一種稱為乳酸脫氫酶A(LDHA)的酶，該酶是響應PI3激酶信號傳導而制成的。這種轉(zhuǎn)換的結果是，葡萄糖僅保持部分分解，并且細胞的胞質(zhì)溶膠中會迅速產(chǎn)生稱為ATP的細胞能量。(相反，當細胞使用氧氣燃燒葡萄糖時，部分分解的分子到達線粒體，并在那里進一步分解，從而延遲生成ATP。)

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來源：生物幫

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