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酶美
新陈代谢为细胞维持所有功能和活动提供了最基本的能量和营养物质的供应。在长期的细胞实验观察中，科学家们一直被一个现象所困惑，为什么快速生长的细胞（例如癌细胞和被激活的免疫细胞）十分依赖于一种看起来能量产生效率极为低下的葡萄糖代谢形式来为其细胞内的活动提供能量。
在每一个经典版本的生物化学或者癌症生物学的教科书中，都会在新陈代谢的章节中讲授的一个古老的代谢现象，那就是Warburg效应。年刚好是Warburg效应被发现的第周年。在年，德国医生奥托·沃堡（OttoWarburg）观察到人类的癌细胞以奇怪的低效方式从葡萄糖中获取能量：在快速增长的癌细胞中，细胞并没有利用线粒体的有氧磷酸化的方式去高效的“燃烧”葡萄糖来产生能量ATP，反而是像酵母一样通过发酵葡萄糖来满足生产ATP的需求。
年来，许多研究者已经提出了各种假说来解释Warburg效应，其中包括推测癌细胞的“能量工厂”线粒体具有缺陷，因此无法有效进行葡萄糖的有氧磷酸化代谢。但是这些假说都没有能经受住时间的考验。例如大量实验已证明癌细胞的线粒体都具正常工作的机能。
现在，纪念斯隆·凯特琳癌症中心的免疫学家MingLi教授所领导的研究小组，根据不同的小鼠基因模型和大量的体外生化实验为这个百年之谜提供了一个全新的答案。近日，Science发表了他们的最新研究成果：Glycolysisfuelsphosphoinositide3-kinasesignalingtobolsterTcellimmunity（第一作者许珂）。这项研究成果把Warburg效应和细胞中PI3K激酶的活性联系了起来。PI3K激酶是一个关键的信号分子，其功能几乎就像是细胞中指挥新陈代谢的总指挥官。细胞中大部分消耗能量的活动，例如细胞分裂，必须在PI3K激酶给予了明确指示后才会被发生。随着快速增长的细胞快速地向Warburg效应的转向，PI3K激酶的活性也随之增加，从而更进一步地增强了细胞分裂的指示。这很类似于给*队指挥官一个扩音器来放大指挥命令。
这一研究成果挑战了一个很多生物化学和癌症生物学家们普遍认同的观点，即新陈代谢是细胞信号指导下的次级活动。这也同时提示了靶向新陈代谢通路可能是阻止癌症生长的有效方法。
从表面看来，被激活的免疫细胞严重地依赖效率似乎十分低下的Warburg效应。当免疫细胞在细菌或者病*感染后被激活，某些类别的免疫细胞在其快速增长的时候会从典型的有氧磷酸化的代谢形式转变为Warburg效应。控制这种转变的关键开关是一种称为乳酸脱氢酶A（LDHA）的代谢酶。其基因表达是在PI3K激酶信号下被诱导。这种转换的结果是，葡萄糖仅能被部分分解，并且在细胞质中迅速产生细胞能量ATP。（相比之下，当细胞使用有氧磷酸化燃烧葡萄糖时，经过糖代谢后的部分分解的分子继续到达线粒体，并滞后分解成线粒体内的ATP）。MingLi教授团队发现，在小鼠中，缺乏LDHA的T细胞无法维持其PI3K激酶活性，因此不能有效抵抗细菌或病*的感染。这暗示着这种代谢酶可能是调控细胞内信号传导效率的一个关键分子。
在代谢领域有一个普遍认为的假设：新陈代谢只是被生长因子信号调控的下级活动。换句话说，细胞生长因子信号驱动了新陈代谢的产生，新陈代谢随后支持了细胞的生长和增殖。他们观察到LDHA这样的代谢酶可能会反过来影响和调控PI3K激酶信号的转导，对这一现象给予了极大的