一個人的衣食住行離不開錢，而對于細胞來說，亦是如此，隻不過這裏的“錢”是生物(wù)體(tǐ)内獨有(yǒu)的“能(néng)量貨币”——腺苷三磷酸（ATP）。

在普遍認知中(zhōng)，癌細胞的快速增殖需要消耗大量能(néng)量，搶占大量的資源，這會導緻正常細胞陷入“無錢可(kě)用(yòng)”的窘境。換句話說，把正常細胞比作(zuò)省吃儉用(yòng)的普通人，那麽癌細胞無疑就是一個揮霍無度的“敗家子”。
出乎意料的是，在一項最新(xīn)研究中(zhōng)，普林斯頓大學(xué)的研究人員首次證明了事實恰恰相反——原發性實體(tǐ)腫瘤産(chǎn)生ATP的速度遠(yuǎn)比正常組織要慢，這種惰性可(kě)能(néng)有(yǒu)助于腫瘤為(wèi)生長(cháng)和轉移保存能(néng)量。
該研究于2023年2月1日以：Slow TCA flux and ATP production in primary solid tumours but not metastases 為(wèi)題，發表于 Nature 期刊。

在細胞中(zhōng)，ATP可(kě)以通過糖酵解和線(xiàn)粒體(tǐ)有(yǒu)氧呼吸産(chǎn)生。糖酵解是一種葡萄糖分(fēn)解代謝(xiè)途徑，每消耗1分(fēn)子葡萄糖可(kě)以産(chǎn)生2分(fēn)子ATP，相比之下，線(xiàn)粒體(tǐ)有(yǒu)氧呼吸無疑更高效，其每消耗1分(fēn)子葡萄糖可(kě)以産(chǎn)生14.5分(fēn)子ATP。
在上世紀20年代，德(dé)國(guó)生理(lǐ)學(xué)家 Otto Warburg 發現，腫瘤比其他(tā)組織表現出更多(duō)的糖酵解作(zuò)用(yòng)，即使是在氧氣存在的情況下也是如此，這個現象也被稱為(wèi)Warburg效應。
那麽，為(wèi)什麽腫瘤細胞要抛開高效産(chǎn)能(néng)的線(xiàn)粒體(tǐ)有(yǒu)氧呼吸，而選擇更低效的糖酵解代謝(xiè)呢(ne)？難道真的“有(yǒu)錢就是任性”？
在這項最新(xīn)研究中(zhōng)，研究團隊開發并驗證了一種測量小(xiǎo)鼠正常組織和腫瘤組織中(zhōng)線(xiàn)粒體(tǐ)三羧酸循環（TCA循環）通量的策略，即注射同位素示蹤劑，再通過質(zhì)譜和由此産(chǎn)生的代謝(xiè)物(wù)标記數據進行定量建模，以此跟蹤正常組織和腫瘤組織的代謝(xiè)速率。
同位素示蹤法測定小(xiǎo)鼠正常組織和腫瘤組織的代謝(xiè)速率
通過測量糖酵解或TCA循環途徑的速率，研究團隊計算出每種組織或腫瘤類型的ATP生成速率，由此測量活體(tǐ)動物(wù)不同組織中(zhōng)能(néng)量産(chǎn)生的速度。他(tā)們驚訝發現，盡管腫瘤的糖酵解速率相對較高，但原發性實體(tǐ)瘤的TCA循環明顯受到抑制，其ATP仍主要以線(xiàn)粒體(tǐ)有(yǒu)氧呼吸方式産(chǎn)生。
因此，整體(tǐ)而言，實體(tǐ)瘤中(zhōng)的總ATP生成速率明顯低于健康組織。此外，研究團隊還發現，轉移性腫瘤比原發性腫瘤産(chǎn)生和消耗更多(duō)的能(néng)量，但即便如此，其水平也隻是與健康組織相當。
與健康組織相比，腫瘤的代謝(xiè)速率更低
這些新(xīn)的發現帶來了新(xīn)的疑問：如果腫瘤細胞制造和使用(yòng)能(néng)量相對較慢，那它們是如何維持快速增殖的？
腫瘤往往不能(néng)發揮其來源組織的正常功能(néng)。例如，健康胰腺的主要功能(néng)之一是産(chǎn)生消化酶，但胰腺腫瘤細胞則不産(chǎn)生這些酶，而生成和分(fēn)泌這些酶往往需要消耗大量的能(néng)量。因此，通過避免這些正常的組織功能(néng)，腫瘤細胞節省了大量ATP，然後這些ATP可(kě)以用(yòng)于細胞增殖。
腫瘤産(chǎn)生ATP的速度比健康組織要慢
該論文(wén)的通訊作(zuò)者 Joshua Rabinowitz 教授表示：從事實出發，這是十分(fēn)合理(lǐ)的，因為(wèi)癌細胞大多(duō)面臨着惡劣的代謝(xiè)環境，例如缺少脈管系統運輸營養物(wù)質(zhì)，因此他(tā)們被迫用(yòng)更少的“錢”做更多(duō)的事。
轉移性腫瘤比原發性腫瘤具(jù)有(yǒu)更高的代謝(xiè)速率
總而言之，這篇 Nature 論文(wén)首次在活體(tǐ)動物(wù)中(zhōng)量化腫瘤能(néng)量的産(chǎn)生，并證明原發性腫瘤比大多(duō)數正常組織的能(néng)量代謝(xiè)速率更慢。這一新(xīn)發現打破了以往的認知，表明了癌細胞其實深谙節儉之道，它并不是我們普遍認知裏那個恣意妄為(wèi)、鋪張浪費的“敗家子”，而是精(jīng)打細算（節省能(néng)量）、目标明确（一心增殖）。
腫瘤下調能(néng)量消耗大的組織功能(néng)
不僅如此，這一新(xīn)的發現為(wèi)抗腫瘤治療研究提供了新(xīn)的見解，例如“癌症饑餓療法”，從這篇論文(wén)提出的觀點來看，癌細胞比我們想象中(zhōng)更扛餓，想要“餓死”腫瘤細胞的結果可(kě)能(néng)是先把自己餓死。此外，這項研究也指出轉移性腫瘤比原發性腫瘤消耗更多(duō)的能(néng)量，也許靶向轉移性腫瘤的營養需求可(kě)能(néng)是對抗這一緻命癌症階段的一種有(yǒu)前途的策略。

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