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Introduction to Pathways

在正常血氧水平的典型细胞中主要使用葡萄糖作为能量来源,葡萄糖通过醣酵解进行代谢,糖酵解经过多级反应步骤,最终得到丙酮酸,随后进入线粒体,依靠线粒体的氧化磷酸化为细胞供能。而大多数肿瘤细胞则依赖有氧糖酵解,糖酵解产生的大部分丙酮酸离开线粒体并通过乳酸脱氢酶 (LDH/LDHA)的作用产生乳酸,即肿瘤细胞利用糖酵解途径产生的ATP作为其能量供应的主要来源,这种现象被称为“Warburg effect”,被认为是肿瘤细胞恶性转化过程中最基本的代谢变化之一。在其他信号通路中,低氧诱导因子 (HIF) 的信号影响水平可以增加LDHA 这种酶的表达以促进乳酸生成,以及丙酮酸脱氢酶激酶的表达,从而抑制丙酮酸脱氢酶的活动,限制丙酮酸进入三羧酸循环以及p53癌基因反式激活TP-53诱导糖酵解和凋亡调节分子(TIGAR),并导致通过PPS生成的 NADPH增加从而有助于Warburg效应的发生。有氧糖酵解产生ATP的效率很低,但却赋予肿瘤细胞很多优势。由于需氧糖酵解的增加在人类癌症中特别常见,因此开发新的糖酵解抑制剂作为一类新的抗癌药物很可能具有广泛的治疗应用。

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