【科研旅途的探索】科研热点——能量代谢
文/ori
2024-08-19
邹金艳
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追踪细胞研究热点,为客户提供相应的检测方案,是研发团队进行产品开发的重要依据。生命科学科研工作者关注的研究热点有肿瘤、肥胖、细胞衰老、细胞死亡的研究等,与人类生命健康息息相关,但其实都可以关联一个生命医学的基础研究热点——能量代谢。在国家十四五规划发布的优先发展领域“重大疾病的共性病理机制”中,研究的内容就包括探究细胞能量代谢的稳态调控与失衡机制。 2020年在上海交通大学成立了“能量代谢与健康”项目,是迄今为止国家自然科学基金委设立的资助力度最大的项目,说明了能量代谢研究是国家重点关注的方向之一。


什么是能量代谢?能量代谢是生命的基本特征之一。 生活中,我们为什么要摄入糖、蛋白质、脂质等各种物质?为什么要控制糖的摄入?为什么剧烈运动后,小腿会酸痛?这些都涉及能量代谢。糖、蛋白质及脂质是细胞的供能物质,通过各种代谢反应产生能量,为细胞其他生命活动提供能量,这些涉及能量的摄入、转化及利用的代谢过程就是能量代谢。


细胞的能量物质主要是三磷酸腺苷(ATP),其来源可分为无氧呼吸和有氧呼吸。无氧呼吸涉及的过程有糖酵解,其产生的丙酮酸在缺氧的条件下产生乳酸,这就是剧烈运动后腿酸的原因;有氧呼吸是在氧气的参与下,使糖、蛋白质及脂质代谢最终产生ATP、二氧化碳及水的过程,这个过程主要发生在线粒体,也是能量的主要来源。


能量代谢的正常运转是保持生命健康的重要因素,能量代谢出现紊乱会导致一系列疾病包括:癌症、免疫细胞和系统疾病、神经退化、心脏病、肥胖和糖尿病以及衰老过程。例如癌细胞存在一种“Warburg效应”,其糖酵解代谢增加,产生大量的乳酸,癌症代谢研究过程中,对能量相关代谢途径或物质的检测有利于了解癌细胞的代谢机理,为药物的开发和治疗提供理论基础。


能量代谢的检测涉及多条代谢途径及多种物质,其中最常见的是耗氧量(氧气的消耗)及细胞外酸化率(乳酸的生成量),这两个指标的检测对检测技术有一定的要求,目前基本上处于被国外厂家垄断的地位,客户不易使用。为了满足客户需求,研发团队重点攻关,开发了基于活细胞检测耗氧量和细胞外酸化率的荧光法试剂盒,为客户提供了便捷的检测方法,产品推出后,受到了客户的认可。


总之,能量代谢属于生命科学的基础研究,其热度随着人们对生命健康的关注不断增加,如何检测能量代谢也随之成为研究者关心的问题,我们也将时刻关注相关发展,及时提供合适的产品,助力细胞能量代谢研究。

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