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综述:糖尿病及其他内分泌代谢疾病中的代谢重编程:探索Warburg效应、酮体和SGLT2抑制剂
《REVIEWS IN ENDOCRINE & METABOLIC DISORDERS》:Metabolic reprogramming in diabetes and other endocrine and metabolic disorders: exploring the Warburg effect, ketones, and SGLT2 inhibitors
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年10月24日 来源:REVIEWS IN ENDOCRINE & METABOLIC DISORDERS 8.0
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本综述深入探讨了“Warburg效应”(即细胞从线粒体氧化磷酸化转向胞浆糖代谢)在2型糖尿病等多种慢性疾病中的作用。文章挑战了“线粒体功能障碍”导致“能量赤字”的传统观点,提出这可能是细胞为支持分裂而进行的代谢重编程。同时,综述评估了间歇性禁食、生酮饮食、酮体补充剂及钠-葡萄糖协同转运蛋白2(SGLT2)抑制剂等干预措施的潜在治疗机制与应用前景。
在细胞生物学领域,Otto Warburg发现的“Warburg效应”最初被认为是癌细胞的独特代谢特征。然而,现代研究揭示,这种代谢适应实际上是所有分裂细胞的普遍行为。该效应的核心在于,细胞能量代谢的主引擎从高效的线粒体氧化磷酸化(Oxidative Phosphorylation)切换至效率相对较低的胞浆葡萄糖代谢。这一转变并非简单的功能退化,而是一种主动的、旨在支持细胞增殖的代谢重编程(Metabolic Reprogramming)。其典型特征包括:葡萄糖和谷氨酰胺的摄取增加、细胞内pH值和钠离子水平升高、对抗氧化应激的能力增强、自噬(Autophagy)过程改变以及乳酸产量上升。
值得注意的是,Warburg效应的身影已远远超出癌症的范畴,在2型糖尿病(Type 2 Diabetes)、心肾功能衰竭、难治性癫痫、阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease)、帕金森病(Parkinson's Disease)、慢性疲劳综合征以及病毒感染后综合征等一系列慢性代谢、内分泌及神经系统疾病中频频出现。这促使我们重新审视这些疾病中常见的“能量赤字”现象。传统观点往往将其归咎于“功能失调的线粒体”(Dysfunctional Mitochondria),但新的视角指出,这种能量不足可能源于细胞将代谢资源优先用于构建生物质(Biomass),为细胞分裂做准备,而非最大化产生三磷酸腺苷(ATP)来执行特化功能。此外,在这些疾病状态下,衰老细胞(Senescent Cells)大量积聚,它们虽已退出细胞周期,却依然表现出类似Warburg效应的代谢模式,并伴有增强的合成代谢(Anabolic Activity)。
因此,针对Warburg效应的调控已成为潜在的治疗策略。本综述深入探讨了间歇性禁食(Intermittent Fasting)、生酮饮食(Ketogenic Diets)、外源性酮体(Ketone Supplements)以及钠-葡萄糖协同转运蛋白2(Sodium/Glucose Co-transporter 2, SGLT2)抑制剂等干预手段。这些方法的共同点在于,它们能够通过不同途径影响细胞的代谢状态。例如,生酮饮食和酮体补充剂通过提升血酮水平,为组织(尤其是大脑和心脏)提供替代葡萄糖的高效燃料,可能绕过或纠正异常的糖代谢。SGLT2抑制剂则通过抑制肾脏对葡萄糖的重吸收,促进糖分从尿液排出,不仅降低血糖,还可能间接影响全身的能量代谢格局。通过对现有文献的综合分析,本文旨在阐明这些干预措施背后的分子机制,并评估它们对延缓疾病进展和改善患者预后的潜力。
(图示部分通常以可视化形式概括全文核心内容,展示Warburg效应在健康与疾病状态下的代谢通路变化,以及各类干预措施如SGLT2抑制剂、酮体等如何作用于关键靶点,重塑细胞代谢平衡。由于其为图像信息,在此不予文字赘述。)
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