主要观点总结
文章介绍了磷酸戊糖途径(PPP)在细胞代谢中的重要角色,包括为细胞提供还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)和核苷酸合成所需的五碳糖。研究指出,PPP所需的底物6-磷酸葡萄糖(G6P)实际上来源于糖原的分解,而非传统认为的葡萄糖直接磷酸化的产物。此外,研究还揭示了葡萄糖-1-磷酸(G1P)在调控PPP活性中的关键作用,并通过形成动态液滴来加速NADPH生成,维持记忆性T细胞的ROS稳态和长期生存能力。这一发现具有病理生理意义及潜在的临床应用价值,特别是在肿瘤免疫治疗领域。相关研究由中国医学科学院基础医学研究所黄波课题组完成,并得到了相关资助和支持。
关键观点总结
关键观点1: 磷酸戊糖途径(PPP)在细胞代谢中的重要作用。
PPP是葡萄糖代谢的重要旁路,提供还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)和五碳糖,对细胞功能至关重要。
关键观点2: 关于6-磷酸葡萄糖(G6P)来源的新发现。
研究指出,PPP所需的底物G6P来源于糖原分解而非葡萄糖直接磷酸化,这一发现颠覆了现有教科书中的描述。
关键观点3: 葡萄糖-1-磷酸(G1P)在调控PPP活性中的关键作用。
G1P通过增强磷酸戊糖途径的限速酶——葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)的活性,促进NADPH生成,维持记忆性T细胞的ROS稳态和长期生存能力。
关键观点4: 研究在肿瘤免疫治疗中的应用和潜在价值。
研究揭示了G1P在肿瘤免疫治疗中的重要作用,通过提升肿瘤引流淋巴结中抗原特异性记忆性CD8+ T细胞的比例,增强机体的长效抗肿瘤免疫反应。在黑色素瘤和肺癌小鼠模型中,靶向递送G1P的纳米颗粒显著抑制了肿瘤生长,并延长了小鼠生存期。此外,G1P作为体内天然存在的能量代谢产物,具有良好的生物相容性和药物开发前景。
正文
的
ROS
形式)
,从而将其还原为水
(
H
₂
O
)
,有效清除细胞内
ROS
。因此,对
PPP
活性的调控不仅影响细胞的抗氧化能力,更直接决定细胞的生存状态。
与葡萄糖经己糖激酶磷酸化直接生成
6-
磷酸葡萄糖
(
G6P
)
的经典途径相比,糖原分解产生
G6P
则需经历葡萄糖
-1-
磷酸(
G1P
)中间体的转化过程。黄波团队利用点击化学、同位素示踪等前沿技术发现,
G1P
可特异性结合磷酸戊糖途径的限速酶
——
葡萄糖
-6-
磷酸脱氢酶
(
G6PD
)
,显著增强其活性。机制上,
G1P
通过诱导
G6PD
形成多聚体结构,发挥变构调节作用,并促进
G6PD
与糖原定位于同一亚细胞区域,驱动液
-
液相分离形成动态液滴。这一相分离结构不仅富集
G6PD
,也进一步招募其他
PPP
相关酶类,构建出具有
“
级联式反应
”
特征的高效代谢反应平台,从而加速
NADPH
生成,有效维持记忆性
T
细胞内
ROS
稳态,保障其长期生存能力。这一机制揭示了
G1P
在空间上精确调控代谢酶活性与分布的信号作用,解释了为何糖原分解来源的
G6P
优先进入
PPP
,而由葡萄糖磷酸化产生的
G6P
则缺乏类似调控能力,难以有效激活该通路。
本研究同样具有重要的病理生理意义及潜在的临床应用价值。
T
细胞过继转移治疗作为肿瘤免疫治疗的重要手段,其疗效在很大程度上依赖于
T
细胞的功能状态与持续存活能力。研究团队开发的外源补充
G1P
的纳米颗粒
(
G1P-NPs
)
可显著提升肿瘤引流淋巴结中抗原特异性记忆性
CD8+ T
细胞的比例,从而增强机体的长效的抗肿瘤免疫反应。