哪些能量途径在低氧条件驱动了癌细胞
发布日期:2023-05-21多数研究认为,线粒体能够在这些肿瘤细胞中,代谢谷氨酰胺。而这产生了一个问题:这些细胞是否使用谷氨酰胺,是通过氧化磷酸化产生能量,还是通过线粒体酵解产生能量的呢?
通常,谷氨酰胺在能量产生中的作用,将是对其已知作用,补充三梭酸循环的代谢物(回补作用)。之后他们又证实,只要葡萄糖和谷氨酰胺,都存在于培养基中,无论在低氧还是有輒化物时,肿瘤细胞的活力和ATP生成,都是稳健的。
但如果低氧(95%氮气,5%二氧化碳)或氤化物(复合体呼吸抑制剂)抑制了氧化磷酸化,氧化磷酸化生成的能量会显著不足,而葡萄糖和谷氨酰胺的强大协同作用,也不可能体现。
Scott等发现,在低氧条件下,人黑素瘤细胞通过谷氨酰胺生成ATP显著增加,但没有描述无氧条件下,谷氨酰胺如何生成ATP。之后他们又认为,在转移性小鼠细胞中观察到的葡萄糖/谷氨酰胺的能量生成的协同作用,来源于串联细胞质和线粒体酵解的氧化还原(redoxcouples),主要通过非氧化性的底物水平磷酸化合成ATP。
通常,酵解能量途径,可以在低氧条件下驱动癌细胞活力。
Hochaehka等提出了有力的证据,表明后生动物(metazoans)和潜水动物,可以在低氧情况下维持能量稳态,源于其存在串联的酵解氧化还原,对相关情况的作用。
几位研究者表明,类似的途径,还可以在周期性低氧条件下,维持心脏和肾脏的能量代谢和细胞活力。