Nat Metab ： 为乳酸正名：能量代谢中的样子

长年，葡萄糖都被当作无氧必需下细胚核换气生理内归因于的污染物，剧烈运动下的肌肉或者诱发的一个组织里面积攒的特性，仿佛是葡萄糖难以摆脱的“污染物”特性。然而，近年来一些新兴的确实暗示，在灵长类里面，葡萄糖也可作为一种主要的可底物器脂肪燃油来发挥作用。作为灵长类体内三碳原子氟化物池，葡萄糖可以为其包括便捷的三碳原子氟化物是从，同时，底物器的葡萄糖也使得激酶与脂肪尤其设计的真核细胚高能量转化成二阶偶联。葡萄糖和碱一起还可以做为底物器的氧转换成缓冲液，平衡细胚核和一个组织里面NADH/NAD的百分比。

近日，普林斯顿大学Joshua D. Rabinowitz与瑞典哥德堡大学Sven Enerb？ck合作在Nature Metabolism杂志上撰文Lactate： the ugly duckling of energy metabolism，正式为葡萄糖这个生理内应该用领域的丑小鸭更正，它可能会亦会带入重塑高能量生理内应该用领域的白天鹅。

传统观念看法：是燃油，葡萄糖是污染物

脂肪约分之二生理热量摄入的一半。脂肪多以淀粉的方式则被食用，然后在消化道里面被水二阶为，被渗入到门动脉底物器并传递到消化道，消化道渗入一部分饮食里面的然后将其以糖原的形式储存起来，在挨饿精神状态期在在获释。而剩余的则分布在整个双腿里面作为燃油，这些里面的一部分亦会被转换带入葡萄糖，和葡萄糖是灵长类里面两个摄取最独特的底物器碳原子适配。

细菌可以通过两个全过程从里面获取高能量：酿制作用和换气作用(fermentation and respiration)。两者都开始于通过激酶将水二阶为两个碱分子可，并牵动归因于两个ATP和两个NADH分子可。在酿制全过程里面，NADH用于将碱转换带入葡萄糖，然后将其灌入。该全过程导致每个的净甲醇为两个ATP和两个葡萄糖分子可而不耗用一氧碳原子。而在氧换气里面，激酶归因于的NADH自旋和碱货运到真核细胚里面，在那里被耗用并随后归因于大量可用高能量（每个约25个ATP分子可）。尽管共价被重排，葡萄糖的原子数是的一半，而碱比或葡萄糖的氧比起很低。具体来看，每个葡萄糖分子可比碱多携带两个氢原子。这两个氢原子由两个氘和两个自旋组成，为了将或葡萄糖转换带入碱，这些自旋才会被处理丢出，在这个全过程里面能够将存储设备在NADH里面的自旋传递到真核细胚。则有一氧碳原子存在时，真核细胚里面的自旋传输单链可以快速并用NADH的自旋进而归因于高能量。如果没有一氧碳原子，真核细胚将难以再必要扫除自旋。因此，在厌氧必需下，酿制是唯一的生理内为了让。即使有一氧碳原子可用，通过氧磷碱化归因于的ATP也亦会受到一氧碳原子渗入率的上限。因此，在诸如剧烈运动之类的必需下，酿制是非常快速的高能量归因于原理，此时葡萄糖作为生理内污染物被转化成来。

新兴看法：作为特定燃油，葡萄糖作为统一标准燃油

尽管被相信是一种生理内污染物，但是实际上灵长类并不亦会直接灌入葡萄糖。实际上，二氧碳原子是我们大量灌入的唯一含碳原子污染物。膳食里面的碳原子实际上氧为CO2可以以求地提取食物里面的可用高能量。这一点如何实现？传统观念的再生书上告诉我们和葡萄糖可以通过激酶和糖异生全过程两者之在在转换成。按照这个逻辑我们可以归因于这样先于：（1）大多数细胚核通过渗入并将其实际上氧为CO2来从脂肪里面提取高能量；（2）接踵而来尤其紧迫能源耗用的细胚核渗入了无用的，并转化成一些葡萄糖作为污染物；（3）消化道“扫除”这种葡萄糖，将其转换带入。在这种情况下，葡萄糖仅作为归因于的残基才MVP。

但是上述先于是对灵长类的生理内通量有两个轻微的论点：1.一个组织的生产量应该能比超过葡萄糖的生产量；2.全身葡萄糖的归因于振幅应该大致等于消化道和消化道在糖异生全过程里面应该用于的葡萄糖量。

如何实验者这些论点呢？在格外注意里面我们可以用两种原理测算具体的生理内通量：生理内溶二阶度的动-动脉相异和铯示踪。动-动脉生理内溶二阶度相异的测算结果比较支持传统观念的看法。但是这种原理存在轻微的局限性，在某些情况下，例如股动脉和动脉，血管浴（vascular bed）亦会流经多种活动可能会两者之在在相反的一个组织多种类型（皮肤，脂肪，股骨和各种多种类型的肌肉）。而另一种原理铯示踪测算却得出了有所不同的结果：在啮齿动物和人类里面，一直显示挨饿精神状态下的葡萄糖底物器通量约为摩尔数的两倍，因此在碳原子原子一新是等效的（因为两个葡萄糖等于一个）。这些测算结果的直接二阶释是，由激酶归因于的碱很少亦会在体内直接汇入三磺碱（TCA）底物器，而是转换带入葡萄糖并获释到血液里面。此全过程能够葡萄糖脱氢酶（LDH）和单磺碱发运蛋白（MCT）的协助。事实上都只已经有研究证明了葡萄糖却是是TCA循坏的主要燃油。更大可能会性是，在细胚核水平上，的进食可能会与脂肪的燃烧并无关联，葡萄糖才是统一标准的脂肪燃油。

激酶和TCA的二阶偶联

在没有葡萄糖的情况下，激酶才会与TCA循坏同步来进行，而葡萄糖的基本作用就是使激酶和TCA循坏这两个途径二阶除偶联。但是，大多数灵长类细胚核同时理二阶LDH和MCT，因此可以分立来进行激酶和TCA底物器，这种二阶偶联有多大多呢？与应该用于受到比起上限相一致的是，氟硫正自旋发射断层显像（PET）显像研究显示，脑干、和炎症区域亦会大量进食，但生理其他许多部位却很少进食，这一数据资料与发运蛋白的理二阶是大相径庭的，后者在脑干和激活的免疫细胚核里面不下于。与发运蛋白的理二阶受上限（使渗入带入新陈生理内的关键门控必需）忽略，MCT的同样大多理二阶使葡萄糖可自由用于双腿的所有细胚核。葡萄糖作为主要的底物器脂肪能源的应该用于为尤其重要的系统（如脑干和免疫系统）和再生基本功能保留了，可以让机根据很低级的需求来恒定的应该用于。例如，在白血球里面，的重回受其激活和游离的恒定。而且，葡萄糖在整个双腿里面短时在在内中介，这也偏向于使局部葡萄糖的积攒最小化。

作为氧转换成的缓冲剂

葡萄糖和碱都在底物器，血液里面的葡萄糖摄取约比碱高20倍。MCT既可以发运葡萄糖也可以发运碱，碱和葡萄糖一旦重回细胚核，就亦会通过LDH的作用短时在在内两者之在在转换成。LDH净通量的顺时针取决于比起于LDH平衡常数（Keq）的底物商（Q）。Q> Keq 则坚称葡萄糖耗用。葡萄糖的耗用和激酶都能够NAD作为残基。在LDH底物接衡的一新，体内葡萄糖与碱的系数经常被做为胚内NADH与NAD系数的替代指标。考虑到细胚核和底物器两者之在在在在碱-葡萄糖的快速中介，所以底物器里面葡萄糖和碱的重元素可能会暂时它们的体内溶二阶度，而体内溶二阶度又可能会暂时了体内NADH-NAD的百分比，事实上已经有具体的确实证实了这一点。因此葡萄糖碱中介通过平衡整个细菌的氧转换成精神状态，使一个组织氧转换成精神状态维持比较稳定。

与某些其他重要的高能量分子可（例如脂肪碱）比起来说，葡萄糖的血清溶二阶度具有恰当的稳态，葡萄糖溶二阶度过高亦会引发葡萄糖性碱里面毒。底物器葡萄糖水平如何恒定？葡萄糖出入细胚核受MCT 1-4（Slc16a1，Slc16a7，Slc16a3和Slc16a4）遏制。这些RNA的理二阶和活性都可能会受到恒定，以遏制体内葡萄糖稳态。此外，葡萄糖的供给与耗用也可以恒定其比起溶二阶度。

未来未来

在引发胰岛素抵抗的机里面，细胚核由于缺乏胰岛素诱导的进食而使其碳原子是从受到上限，那么底物器里面的葡萄糖可能会作为高能量残基在细胚核里面发挥关键作用，个体在在葡萄糖处理相异是否有可以二阶释心血管疾病的发病机理？或者二阶释心血管疾病人肾衰竭的轻重？这是非常格外探索的原因。除此之外，关于葡萄糖和葡萄糖生理内还有许多格外思考的原因，而这也使得这个生理内应该用领域里面的丑小鸭愈发变得迷人。

完整记事：

Joshua D Rabinowitz , Sven Enerbck.Lactate: the ugly duckling of energy metabolism.Nat Metab. 2020 Jul;2(7):566-571. doi: 10.1038/s42255-020-0243-4.