瓦氏效应——哺乳动物生殖过程中的有氧糖酵解

糖代谢是生物体赖以生存的基本生化过程之一.哺乳动物体内不同细胞对葡萄糖的利用方式不同.摄氧充足时,细胞通过氧化磷酸化在线粒体中进行有氧呼吸;缺氧的细胞则选择抑制氧化磷酸化,通过糖酵解产生乳酸.但有些细胞在有氧条件下也能进行糖酵解,从而产生大量的乳酸,这种糖酵解途径称为瓦氏效应.以前认为瓦氏效应主要存在于肿瘤细胞中,但近来发现在哺乳动物的生殖过程中也存在瓦氏效应.本文综述了哺乳动物生殖发育过程的瓦氏效应及其与一些生殖疾病的关系.

软骨细胞能量代谢的瓦氏效应和Crabtree效应

软骨细胞能量代谢方式主要表现为通过合成足量的一氧化氮以及对氧的低摄入量,在细胞内缺氧诱导因子1α稳定表达的同时可以不受体外高氧环境(氧浓度高于21%)的抑制,继而产生"瓦氏效应"。同时,在体外高浓度的葡萄糖环境下培养软骨细胞时会产生与"瓦氏效应"表现相近的Crabtree效应。两者均表现为在有氧条件下,细胞内以糖酵解代谢为主而有氧呼吸被抑制,从而生成乳酸。唯一的区别在于Crabtree效应是由于高浓度的葡萄糖导致的。之前一些学者的研究未考虑高浓度葡萄糖这一因素。因此,在以后的研究中,外源性葡萄糖浓度将是一个需要更精确设计的参数,以尽可能排除Crabtree效应的干扰。同样骨关节炎患者合并糖尿病是否存在Crabtree效应及其相互之间的关系及机制也值得进一步研究。

果糖相关瓦氏效应介导肾脏损伤的机制

慢性肾脏病(CKD)是全球主要的死亡原因之一,迫切需要有效的诊治措施,以降低CKD的发病率并减缓其进展。近年来,多项大型临床研究证实钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂(SGLT2i)对CKD患者具有肾脏保护作用,显著改善CKD患者的远期预后,但确切机制仍不明确,探究其内在机制可为延缓CKD进展提供新的靶点策略。本文拟讨论果糖代谢相关的瓦氏效应介导CKD的损伤机制,并探究SGLT2i对瓦氏效应的影响。

食品营养与免疫代谢关系研究进展

食品的营养与功能研究多集中在对机体的代谢和免疫调节作用方面,已经成为饮食与健康的焦点。肥胖、糖尿病、高血脂以及癌症作为现代生活方式症已经成为科学家必须面对的大众健康问题。科学家曾经坚信通过免疫和化学治疗可以攻克这些疾病,但是却发现免疫细胞激活与繁殖表现出和糖尿病、癌症相似的对葡萄糖的依赖性和有氧糖酵解作用(瓦氏效应),这表明激活免疫细胞的同时也可能激活癌细胞,而且当免疫细胞迁移到癌症微环境时,却表现出免疫抑制或免疫无能。显然免疫活性、细胞信号传导和代谢之间有密切联系,都经历一个依赖于营养传感的代谢重编程和有氧糖酵解作用的过程。于是科学家提出免疫代谢一词,用来表述免疫激活作用所表现出的代谢重编程作用,试图通过对免疫代谢的深入研究找到免疫细胞活性与瓦氏效应的控制机制和内在联系,为预防和治疗这些疾病寻求新的方法和途径。本文将从食品营养及其功能评价的角度综述和展望食品与营养的免疫代谢作用。