乳酸何去何從——運動抗腫瘤的作用及其特異性研究
發(fā)布時間:2021-10-26 03:33
乳酸是運動與腫瘤的共同代謝物。組織器官之間的乳酸穿梭是運動中骨骼肌快速合成ATP并維持工作能力的前提。運動與腫瘤發(fā)生風險負相關已成共識,但在乳酸代謝層面存在一定的矛盾,運動加快了乳酸在組織間周轉,而"抗腫瘤"要求減少甚至切斷乳酸穿梭。因此,首先討論了4個與乳酸有關的機制沖突:1)運動乳酸生成對腫瘤微環(huán)境的利弊;2)運動激活乳酸脫氫酶對癌細胞生長的利弊;3)線粒體乳酸代謝是碳源循環(huán)利用還是加速腫瘤增長;4)乳酸誘導脂肪褐化是改善代謝還是加劇惡病質。為解決這些沖突,討論了肌肉、肝臟、血液與癌細胞之間的乳酸交換機制,提出肌乳酸清除閾、肝乳酸轉化閾、癌細胞乳酸閾、血乳酸閾等4個限制條件,進一步理解運動抗腫瘤的特異性。
【文章來源】:體育科學. 2020,40(04)北大核心CSSCI
【文章頁數】:9 頁
【部分圖文】:
運動肌乳酸生成與循環(huán)、肝臟、癌細胞之間的乳酸穿梭
假定運動強度主要募集慢肌,或白肌纖維產生的乳酸優(yōu)先向慢肌轉運并氧化清除,形成乳酸肌內循環(huán),血乳酸不會有太大增加。當肌纖維產生乳酸超過慢肌的處理能力時,過剩肌乳酸向循環(huán)釋放,才導致血乳酸快速增加和微環(huán)境酸化,形成乳酸肌外循環(huán)(圖2A,實線),到達心肌、肝和腎臟作為糖異生的底物。這種優(yōu)先性假設與實驗相符。不同速度運動后肌乳酸和血乳酸表現為相似的變化趨勢,但肌乳酸閾的出現先于血乳酸閾的出現(馮連世等,1994a),血乳酸增加滯后表明肌乳酸向外轉運在肌乳酸閾濃度之后。不同速度運動時,肌肉NADH/NAD和乙酰CoA/CoA比值的變化與肌乳酸變化趨勢相似。在乳酸閾速度附近,肌肉NADH/NAD和乙酰CoA/CoA比值均有一個迅速升高的“閾值”(馮連世等,1994b),表明運動強度跨越肌乳酸閾時伴隨肌纖維代謝的轉變。當癌細胞存在時,腫瘤將從乳酸肌外循環(huán)中獲益(圖1)。有氧糖酵解可能從循環(huán)中爭奪更多的糖異生產物(葡萄糖),甚至直接攝取循環(huán)乳酸作為原料(Hui et al.,2017)。由此推斷,抗腫瘤的運動強度、間歇等應該以乳酸肌內循環(huán)為主。經典的肌乳酸閾反映肌乳酸生成與運動強度形成的拐點,肌乳酸清除閾反映肌肉乳酸廓清能力有上限,包括MCT介導的肌內乳酸穿梭與線粒體氧化(Brooks et al.,1999)。線粒體乳酸氧化復合物由MCT1、CD147、mLDH和細胞色素氧化酶(cytochrome c oxidase,COX)組成,支持肌內乳酸穿梭(Hashimoto et al.,2008)。當運動肌乳酸超出清除閾,對腫瘤的作用可能走向反面(圖2A,虛線)。5.2 肝乳酸轉化閾
【參考文獻】:
期刊論文
[1]腫瘤異質性:精準醫(yī)學需破解的難題[J]. 涂超峰,綦鵬,李夏雨,莫勇真,李小玲,熊煒,曾朝陽,李桂源. 生物化學與生物物理進展. 2015(10)
[2]肌乳酸閾的形成與肌肉NADH/NAD、乙酰CoA/CoA比值的關系[J]. 馮連世,宗丕芳,楊奎生. 體育科學. 1994(02)
[3]肌乳酸閾和血乳酸閾關系的探討[J]. 馮連世,宗丕芳,楊奎生. 體育科學. 1994(01)
[4]運動的強度和時間對運動后血清磷酸肌酸激酶和乳酸脫氫酶活性的影響[J]. 李志英,陳家琦. 天津體育學院學報. 1987(00)
本文編號:3458744
【文章來源】:體育科學. 2020,40(04)北大核心CSSCI
【文章頁數】:9 頁
【部分圖文】:
運動肌乳酸生成與循環(huán)、肝臟、癌細胞之間的乳酸穿梭
假定運動強度主要募集慢肌,或白肌纖維產生的乳酸優(yōu)先向慢肌轉運并氧化清除,形成乳酸肌內循環(huán),血乳酸不會有太大增加。當肌纖維產生乳酸超過慢肌的處理能力時,過剩肌乳酸向循環(huán)釋放,才導致血乳酸快速增加和微環(huán)境酸化,形成乳酸肌外循環(huán)(圖2A,實線),到達心肌、肝和腎臟作為糖異生的底物。這種優(yōu)先性假設與實驗相符。不同速度運動后肌乳酸和血乳酸表現為相似的變化趨勢,但肌乳酸閾的出現先于血乳酸閾的出現(馮連世等,1994a),血乳酸增加滯后表明肌乳酸向外轉運在肌乳酸閾濃度之后。不同速度運動時,肌肉NADH/NAD和乙酰CoA/CoA比值的變化與肌乳酸變化趨勢相似。在乳酸閾速度附近,肌肉NADH/NAD和乙酰CoA/CoA比值均有一個迅速升高的“閾值”(馮連世等,1994b),表明運動強度跨越肌乳酸閾時伴隨肌纖維代謝的轉變。當癌細胞存在時,腫瘤將從乳酸肌外循環(huán)中獲益(圖1)。有氧糖酵解可能從循環(huán)中爭奪更多的糖異生產物(葡萄糖),甚至直接攝取循環(huán)乳酸作為原料(Hui et al.,2017)。由此推斷,抗腫瘤的運動強度、間歇等應該以乳酸肌內循環(huán)為主。經典的肌乳酸閾反映肌乳酸生成與運動強度形成的拐點,肌乳酸清除閾反映肌肉乳酸廓清能力有上限,包括MCT介導的肌內乳酸穿梭與線粒體氧化(Brooks et al.,1999)。線粒體乳酸氧化復合物由MCT1、CD147、mLDH和細胞色素氧化酶(cytochrome c oxidase,COX)組成,支持肌內乳酸穿梭(Hashimoto et al.,2008)。當運動肌乳酸超出清除閾,對腫瘤的作用可能走向反面(圖2A,虛線)。5.2 肝乳酸轉化閾
【參考文獻】:
期刊論文
[1]腫瘤異質性:精準醫(yī)學需破解的難題[J]. 涂超峰,綦鵬,李夏雨,莫勇真,李小玲,熊煒,曾朝陽,李桂源. 生物化學與生物物理進展. 2015(10)
[2]肌乳酸閾的形成與肌肉NADH/NAD、乙酰CoA/CoA比值的關系[J]. 馮連世,宗丕芳,楊奎生. 體育科學. 1994(02)
[3]肌乳酸閾和血乳酸閾關系的探討[J]. 馮連世,宗丕芳,楊奎生. 體育科學. 1994(01)
[4]運動的強度和時間對運動后血清磷酸肌酸激酶和乳酸脫氫酶活性的影響[J]. 李志英,陳家琦. 天津體育學院學報. 1987(00)
本文編號:3458744
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