恶液质与Warburg效应

taptap点点亚洲体育患者的糖代谢异常主要表现为葡萄糖的氧化和利用降低，葡萄糖转化增加，胰岛素抵抗和胰岛素分泌相对不足。早在1927年,Warburg等发现肿瘤细胞的糖代谢存在异常:即肿瘤细胞在线粒体氧化磷酸化途径供给ATP不足时，将转而更多依赖糖酵解供能来满足其快速生长的需要。甚至在有氧环境下,肿瘤细胞优先进行糖酵解,并产生大量的乳酸，即所谓的“有氧糖酵解”，亦称之为“Warburg效应”。这是因为肿瘤细胞生长迅速，常需大量葡萄糖分解以提供能量。另一方面，肿瘤细胞繁殖需要大量的ATP以供应其合成RNA和DNA。大多数正常组织在有氧时通过糖的有氧分解获取能量,只有在缺氧时才进行无氧糖酵解。肿瘤组织则不同，大多数肿瘤常存在缺氧的微环境，而有些肿瘤甚至在氧气充足的情况下亦以无氧糖酵解为主获取能量,肿瘤细胞中约50%的ATP来源于糖酵解途径。当时,Warburg等将肿瘤细胞糖酵解活跃的原因归结于肿瘤线粒体呼吸功能的损伤,并认为糖酵解代谢增强是致癌因素，即将肿瘤的发生归因于“生化代谢疾病”。后来随着分子生物学技术的兴起，以及“肿瘤是基因疾病”的观念在学术界得到普遍认可，肿瘤糖酵解的研究进入低谷。1988年，由于正电子发射断层成像(positron emission tomography,PET)技术在临床肿瘤诊断上的成功应用，肿瘤细胞糖代谢这一特异性表型，再度引起人们的高度关注。目前,Warburg效应作为肿瘤的能量代谢标志，已在多种类型的细胞中得到证实。肿瘤细胞的糖酵解能力是正常细胞的20~30倍，糖酵解的增强与肿瘤的生长速度成正比。同时,Warburg效应的活跃程度随细胞类型不同而异，还与肿瘤的侵袭生长密切相关。此外，肿瘤细胞糖异生和磷酸戊糖通路代谢也增强。

Warburg效应有利于肿瘤的生长，尽管糖酵解较线粒体氧化磷酸化产能效率低，但恶性肿瘤细胞可从活跃的糖酵解代谢中受益，主要表现在:①糖酵解产生ATP的效率尽管比氧化磷酸化低，但其速度快，更有利于肿瘤细胞的快速增殖，而对于正常细胞来说，缺氧却是致命的。所以尽管肿瘤组织缺氧导致线粒体氧化磷酸化受到抑制，但糖酵解却可代替补充ATP的供给;②肿瘤细胞可通过糖酵解获取中间代谢产物用于代谢的需要;③糖酵解通过影响线粒体外膜通透性使肿瘤细胞获得拮抗细胞凋亡的能力，从而导致恶性肿瘤对放化疗等促凋亡作用耐受;④糖酵解产生大量乳酸，导致微环境酸化,有助于肿瘤侵袭和免疫逃逸;⑤糖酵解还直接促进缺氧诱导因子-1 (hypoxia inducible factor-1,HIF-1)表达,通过其下游的信号转导途径促进肿瘤细胞增殖、启动肿瘤血管新生、躲避细胞凋亡等，同时HIF-1反过来可直接促进肿瘤细胞糖酵解。肿瘤细胞无限制的增殖是其主要的特征，而细胞增殖需要大量耗氧，肿瘤组织的氧分压明显低于周围组织，这与肿瘤局部扩散、转移和患者病死率相关。