Nature：相比葡萄糖 乳酸才是更主要的能量載體

一般認為，葡萄糖是作為營養分子進行器官之間能量轉換主要載體，基本的形式如肝臟將自身糖原分解成葡萄糖，維持血糖水平，大腦組織本身缺少足夠糖原，一般只能從血液中獲取葡萄糖。當然蛋白質作為能量物質的時候會變成氨基酸。在脂肪為主要營養來源的情況下，肝臟可以啟動酮體代謝模式，把脂肪代謝為小分子酮體給大腦提供能量分子。

在有氧情況下，作為主要能源物質的葡萄糖可以完全分解變成二氧化碳和水，在氧氣不足的情況下，葡萄糖進行不完全分解，主要變成乳酸，所以在劇烈運動，組織缺氧的情況下，組織和血液中乳酸水平會暫時增加。所以，乳酸一直都被視作無氧條件下代謝產生的廢物。然而，一項發表於Nature的論文提出了顛覆性的觀點：乳酸不僅是無氧條件下的代謝產物，更可能是人體最重要的能量載體。同時，它還是癌細胞最重要的直接營養來源。這項研究可能為癌症等疾病的研究打開新的思路。

羅格斯癌症研究所和普林斯頓大學的科學家系統地檢測了小鼠血液循環中不同代謝中間物的水平，以衡量它們在能量供應中所佔的比例。通過使用13C同位素標記法，他們跟蹤了包括乳酸、葡萄糖以及各種氨基酸在內的十多種含碳代謝中間化合物在血液循環中的流通量。根據以往的研究，流通量最大的含碳化合物應該是葡萄糖，但研究者發現乳酸居然以2.5倍於葡萄糖的血液流通量位居榜首，這一數據同時是丙酮酸、甘油（脂肪分解的產物之一）以及幾種氨基酸的5倍之多。也就是說，乳酸是比葡萄糖更主要的血液營養能量運載體。乳酸主要來自葡萄糖，也有其他來源。不過作為能量代謝載體，越是簡單的化合物，只要這種化合物能產生的能量要足夠多，而且容易在血液中運輸，就有可能被作為能量轉換載體使用。乳酸從某種意義上說應該有超過葡萄糖的優勢，至少不需要激酶激活，能更直接進入三羧酸循環（tricarboxylic acid cycle，TCA）。

在餵養和禁食情況下，13C標記乳酸能進入所有組織的三羧酸循環，也就是說乳酸可以被所有組織作為基本能量物質利用。量化分析發現，在禁食情況下，除大腦仍然主要是葡萄糖以外，其他多數組織內進入三羧酸循環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況下，循環能量轉換也超過葡萄糖，但是在胰腺癌組織中能量來源谷氨酸超過乳酸。糖酵解和三羧酸循環並不是決定乳酸水平的根本，乳酸才是三羧酸循環最主要的能量物質原料。

論文作者表示，這一發現具有顛覆性意義：比如，相較於在人造條件下培養癌細胞，了解它們在體內真正的代謝過程有助於我們找到癌細胞的弱點，從而最終找出攻克癌症的方法；許多代謝性疾病尤其是糖尿病，乳酸代謝都可以作為更重要的生物化學檢測指標。

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