慢性乳酸暴露导致细胞中断,与癌症和可能的T2糖尿病有关

研究表明,随着时间的推移,慢性细胞乳酸盐的积累会带来健康风险

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作者:David Kelly2022年3月10日
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CU Anschutz的研究人员发现,当乳酸暴露于细胞时例如在运动时,它是有益的。但长期接触会破坏新陈代谢。

科罗拉多大学安舒茨医学院的科学家们进行的一项新研究表明,健康细胞可能需要像运动中产生的乳酸盐那样的急性量,但长期接触乳酸盐会导致细胞破坏,从而导致癌症、心力衰竭和2型糖尿病。

这项研究于上周五发表在该杂志上营养学前沿

“我们知道乳酸不仅仅是一种废物,”主要作者说Iñigo San Millán博士,他是科罗拉多大学医学院的助理教授,也是科罗拉多大学科罗拉多斯普林斯分校的副教授。“它在细胞水平上具有重要的信号和调节特性。”

乳酸是葡萄糖的副产品,是细胞能量的主要来源,尤其是线粒体。在跳动的心脏、肌肉和大脑中,它是一种优于葡萄糖的燃料。这种物质也会在运动时产生,并通过线粒体迅速将其氧化,从体内迅速清除。

但圣文澜他的同事们发现,当老鼠暴露在乳酸盐中长达48小时时,它们更容易患病。

“我们知道,当乳酸暴露在细胞中,比如在运动中,是有益的,”San说文澜说。“但长期暴露会完全破坏细胞代谢。”

研究人员关注的是慢性乳酸暴露是否会降低心脏线粒体的活性,导致细胞破坏并导致心脏代谢不灵活。

他们发现,长期接触乳酸会导致脂肪酸运输的显著减少,线粒体膜中被称为心磷脂的关键成分的改变,以及线粒体ATP或能量产生的减少。它还会导致自由基的增加,而自由基可能导致心力衰竭,并在2型糖尿病中发挥作用。

“我们发现乳酸失调可能是疾病的主要因素,”San说文澜说。“这是一个大鼠模型,但我们相信在人类细胞中会有类似的结果。”

下一步是确定与乳酸清除能力下降有关的机制。

文澜他的研究不仅训练了包括去年环法自行车赛冠军在内的顶级运动员,还对乳酸与癌症之间的关系以及线粒体健康的整体重要性进行了广泛的研究。

在之前的一项研究中,他的研究小组表明乳酸盐可能是癌症发生的主要调节因子——将正常细胞转变为癌细胞的过程。

他说:“癌细胞一直在产生葡萄糖,也一直在产生乳酸,而且它们永远不会像运动时那样被清除。”“正如我们最近所证明的那样,乳酸的积累调节了许多与癌症有关的关键基因的表达。”

为圣文澜,它归根结底是线粒体健康问题。

他说:“我们认为,原发性线粒体损伤或功能障碍可能导致过多的乳酸积累,从而导致疾病。”“目前,我们唯一能修复线粒体功能的药物就是锻炼。”

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Iñigo San Millán,博士

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