代谢重塑

代谢重塑（Metabolic Reprogramming）是指细胞在生理或病理驱动下，主动调整代谢通路与通量，以满足其特定生物能量、生物合成及氧化还原稳态需求的过程。它是癌症特征的核心组成部分，也是调节间充质干细胞（MSC）功能极化及T细胞耗竭的关键机制。

代谢重塑 · 生物全息

Metabolic Reprogramming Overview

           细胞代谢重塑示意

代谢流转向与物质合成图谱

典型特征	Warburg效应
关键调控因子	$HIF\text{-}1\alpha$, $c\text{-}Myc$
临床意义	靶点治疗/疗效监测

核心机制：从能量生产到生物量合成

代谢重塑不仅仅是简单的产能在增加，更是细胞为了快速增殖或执行特殊生理功能而进行的资源重新分配。

• 有氧糖酵解的偏好： 即使在氧气充足的情况下，重塑细胞仍倾向于使用效率较低的糖酵解，以换取磷酸戊糖途径（$PPP$）所需的中间产物。
• 氮源捕获（谷氨酰胺依赖）： 恶性细胞及活化免疫细胞高度依赖谷氨酰胺，用以补充三羧酸循环（$TCA$）中的碳骨架并维持氧化还原平衡。

生理性代谢 vs. 重塑性代谢对比表

特性维度	静态细胞	重塑细胞 (肿瘤/活化T)
葡萄糖利用	氧化磷酸化	高效糖酵解
主要目标产物	$ATP$ 能量	碳/氮生物质
氧化还原环境	稳态维持	高 $ROS$ 耐受

参考文献与深度点评

   [1] Warburg O. (1956). On the origin of cancer cells. Science. 

   [学术点评]：该领域奠基性论文，首次揭示了即使在氧气充足时肿瘤细胞仍通过乳酸发酵产能的现象。

[2] Vander Heiden M G, et al. (2009). Understanding the Warburg effect: the metabolic requirements... Science.
[学术点评]：里程碑式综述，从生物合成而非单纯产能的角度，完美解释了代谢重塑在细胞增殖中的必要性。

[3] Pavlova N N, Thompson C B. (2016). The Emerging Hallmarks of Cancer Metabolism. Cell Metabolism.
[学术点评]：系统总结了营养摄取、代谢途径转换及微环境互作在肿瘤代谢中的核心地位。

关联百科导航

Warburg效应 • 谷氨酰胺分解 • mTOR通路 • TME代谢竞争 • 线粒体应激 • 乳酸性酸中毒