《自然》：乳酸才是更主要的能量载体 葡糖乳酸TCA循环

顾汉现

孙学军 科学网博客 博文

乳酸才是更主要的能量载体  精选

(葡萄糖通过循环乳酸进料三羧酸循环即TCA循环  葡萄乳酸TCA循环)

已有 1133 次阅读 2017-10-19 10:09 |系统分类:海外观察

我们一般认为葡萄糖是作为营养分子进行器官之间能量转换主要载体，基本的形式如肝脏将自身糖原分解成葡萄糖，维持血糖水平，大脑组织本身缺少足够糖原，一般只能从血液中获取葡萄糖。当然蛋白质作为能量物质的时候会变成氨基酸。在脂肪为主要营养来源的情况下，肝脏可以启动酮体代谢模式，把脂肪代谢为小分子酮体给大脑提供能量分子。我们还知道，在有氧情况下，作为主要能源物质的葡萄糖可以完全分解变成二氧化碳和水，在氧气不足的情况下，葡萄糖进行不完全分解，主要变成乳酸，所以在剧烈运动，组织缺氧的情况下，组织和血液中乳酸水平会暂时增加。这是我们的生物化学常识，但是最近《自然》一篇文章给我们提供了新的认识，其实乳酸并不是缺氧情况下的暂时代谢产物，而是经过血液循环转换能量的基本成员。也就是说过去我们认为是葡萄糖、氨基酸和酮体这些分子的功能，乳酸也一样可以承担。而且这种功能可能非常大，如此我们必须重新审视乳酸的生理功能。

主要是因为过去对乳酸作为能量提供者的量化数据了解比较少，本研究系统检测了小鼠血液循环中乳酸进出的数量，结果发现乳酸其实是作为三羧酸循环基础能量的主要来源。静脉注射13C标记的营养物质发现，从能量提供量角度看，循环中乳酸运输的能量是葡萄糖的1.1倍，在禁食情况下，这一比例增加到2.5倍。也就是说，乳酸是比葡萄糖更主要的血液营养能量运载体。乳酸主要来自葡萄糖，也有其他来源。

不过作为能量代谢载体，越是简单的化合物，只要这种化合物能产生的能量要足够多，而且容易在血液中运输，就有可能被作为能量转换载体使用。乳酸从某种意义上说应该有超过葡萄糖的优势，至少不需要激酶激活，能更直接进入三羧酸循环。

在喂养和禁食情况下，13C标记乳酸能进入所有组织的三羧酸循环，也就是说乳酸可以被所有组织作为基本能量物质利用。量化分析发现，在禁食情况下，除大脑仍然主要是葡萄糖以外，其他多数组织内进入三羧酸循环的主要能量原料是乳酸而不是葡萄糖。

在基因工程肺癌和胰腺癌小鼠禁食情况下，循环能量转换也超过葡萄糖，但是在胰腺癌组织中能量来源谷氨酸超过乳酸。糖酵解和三羧酸循环并不是决定乳酸水平的根本，乳酸才是三羧酸循环最主要的能量物质原料。

这一发现具有颠覆性意义，例如我们要认真考虑许多代谢性疾病尤其是糖尿病，乳酸代谢是否受到严重影响。乳酸应该作为更重要的生化检测指标，乳酸水平的生理意义。

链接地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-41174-1081499.html

http://www.nature.com/nature/jou ... ll/nature24057.html

Nature：重大突破！阐明乳酸在促进肿瘤生长中的作用:

葡萄糖通过循环乳酸进料三羧酸循环（TCA循环）完全燃烧成二氧化碳。 葡萄糖厌氧糖酵解通过分解代谢为乳酸，其本身也可用于组织潜在的养分和肿瘤

http://news.bioon.com/article/6711855.html

https://www.nature.com/nature/jo ... ll/nature24057.html



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