解螺旋·陪伴医生科研成长www.helixlife.cn1肿瘤能量代谢重排(reprograming)与转移的关系本综述由解螺旋学员Scalpel负责修订(2018年10月)不同于正常细胞的能量代谢方式,肿瘤细胞能量代谢不但要为肿瘤细胞提供能量,也为它们提供生物合成的原料以维持其快速增殖1,肿瘤的能量代谢直接决定着肿瘤细胞的命运。细胞的能量主要来自糖代谢,葡萄糖在体内分解的途径包括糖酵解和氧化磷酸化。细胞活性与其能量状态紧密相关,恶性肿瘤生长迅速,常有胞内葡萄糖摄入量增高、糖酵解活性提高和乳酸堆积的现象2。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(aerobicglycolysis)或“Warburg效应(Warburgeffect)”。随着研究的深入,人们发现肿瘤细胞不但可以发生有氧糖酵解,而且可以发生氧化磷酸化,两者互相协调,产生代谢共生(metabolismofsymbiosis)。肿瘤组织存在着异常复杂的微环境和异质性,近年来越来越多的研究表明,肿瘤微环境能改变肿瘤细胞的能量代谢方式,缺氧、乳酸的含量以及营养物质的缺乏等都会影响肿瘤能量代谢途径。肿瘤细胞有较强的适应逆境而快速生长的特征,而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,称为代谢重编程(metabolicreprogramming)。肿瘤的能量代谢重编程是指肿瘤细胞中ATP的主要生成方式由葡萄糖的有氧氧化偶联线粒体氧化磷酸化转变为有氧糖酵解,使肿瘤细胞表现出糖酵解速率加快,葡萄糖摄取量、乳酸产量增加的现象.目前,临床上已采用18F-脱氧葡萄糖-PET/CT的方法检测肿瘤中葡萄糖的摄取和转化,以判断肿瘤的恶性程度3。【解螺旋www.helixlife.cn】能量代谢是有机体在物质代谢过程中能量的产生、释放、转换及利用的过程。正常细胞主要以葡萄糖的有氧氧化磷酸化供能,在缺氧环境下则以糖酵解为主。而肿瘤细胞能量代谢特点则明显不同,即便在氧供充足的情况下,肿瘤细胞仍表现为活跃地摄取葡萄糖并进行糖酵解,同时产生大量乳酸,这就是肿瘤能量代谢的先锋理论--Warburg效应4。虽然糖酵解产能效率低,但对于快速增殖的肿瘤细胞而言这却是必需的,它不仅为肿瘤细胞快速提供ATP,还能为新细胞的构筑提供多种生物大分子,从而赋予其生长增殖优势。肿瘤细胞能量代谢重编程的意义:1.快速提供ATP以供生长增殖;2.提供大分子原料以组建新细胞;3.肿瘤微环境依赖的信号传导。肿瘤细胞这种特殊的能量代谢模式已成为新的肿瘤标志现象5。近年来关于肿瘤能量代谢研究已成为科学家乃至制药...