哪些能量途徑在低氧條件驅動了癌細胞
發布日期:2023-05-21多數研究認為,線粒體能夠在這些腫瘤細胞中,代謝谷氨酰胺。而這產生了一個問題:這些細胞是否使用谷氨酰胺,是通過氧化磷酸化產生能量,還是通過線粒體酵解產生能量的呢?
通常,谷氨酰胺在能量產生中的作用,將是對其已知作用,補充三梭酸循環的代謝物(回補作用)。之后他們又證實,只要葡萄糖和谷氨酰胺,都存在于培養基中,無論在低氧還是有輒化物時,腫瘤細胞的活力和ATP生成,都是穩健的。
但如果低氧(95%氮氣,5%二氧化碳)或氤化物(復合體呼吸抑制劑)抑制了氧化磷酸化,氧化磷酸化生成的能量會顯著不足,而葡萄糖和谷氨酰胺的強大協同作用,也不可能體現。
Scott等發現,在低氧條件下,人黑素瘤細胞通過谷氨酰胺生成ATP顯著增加,但沒有描述無氧條件下,谷氨酰胺如何生成ATP。之后他們又認為,在轉移性小鼠細胞中觀察到的葡萄糖/谷氨酰胺的能量生成的協同作用,來源于串聯細胞質和線粒體酵解的氧化還原(redoxcouples),主要通過非氧化性的底物水平磷酸化合成ATP。
通常,酵解能量途徑,可以在低氧條件下驅動癌細胞活力。
Hochaehka等提出了有力的證據,表明后生動物(metazoans)和潛水動物,可以在低氧情況下維持能量穩態,源于其存在串聯的酵解氧化還原,對相關情況的作用。
幾位研究者表明,類似的途徑,還可以在周期性低氧條件下,維持心臟和腎臟的能量代謝和細胞活力。