有氧条件下谷氨酰胺能否进行循环代谢
发布日期：2023-03-27在一组试验数据中，Reitzer等清楚表明，HeLa细胞在无血清培养基中生长时，若仅用谷氨酰胺和半乳糖、作为唯一能量底物，其内部的ATP水平，仍可维持至少2小时。这些研究结果还显示，谷氨酰胺是HeLa细胞的主要能量代谢物。在他们更早期的论文中，作者认为：谷氨酰胺的碳以二氧化碳的形式出现，且谷氨酰胺的碳，只有约13%出现在乳酸中。
此研究与其他类似研究都表明，肿瘤细胞中由谷氨酰胺产生的乳酸量，是很少的。另外，Reitzer等的研究结论是，谷氨酰胺在有氧条件下，主要通过三梭酸循环代谢。然而，来源于谷氨酰胺代谢产生的能量，大部分来自线粒体、而不是细胞质中的糖酵解，这是与癌细胞能星代谢相关的重要发现。
Reilzer等提供证据，认为由谷氨酰胺代谢产生的细胞能量，通过氧化磷酸化获得，原因来自氮气对ATP生成的影响。如其论文所示，在仅含谷氨酰胺的无葡萄糖/无血清基本培养基中，当HeLa细胞经过氮气环境培养时，ATP的产生急剧下降。
乍一看，这些观察结果，似乎表明氧化磷酸化肯定参与了能量生产，因为去除氧会导致ATP合成急剧下降。但Rietzer等也确实总结道：在非生长条件下的短期培养表明，谷氨酰胺通过三梭酸循环的氧化磷酸化，提供大部分ATP。同时，也排除了糖原作为能量重要来源，通过糖酵解提供ATP的说法。
然而众所周知，在低氧条件下使用纯氮气且无二氧化碳时，细胞会死亡。在这种条件下，需要二氧化碳来缓冲酸性，之后又发现，转移性VM-M3小鼠肿瘤细胞、即使在含25mM葡萄糖的完全培养基中生长，如果使用纯氮气，也会引起细胞的大量死亡。
