癌症是现代社会中威胁人类生命健康的重要疾病之一，可见于各年龄段人群，其中肺癌、肝癌、胰腺癌、宫颈癌等属于致死率较高的癌症。癌症是多种因素长期共同作用引发的基因异常疾病，当机体受到环境中化学、物理、病毒等致癌物质的影响，或因自身遗传、内分泌、年龄等因素的作用时，就有可能发生一系列基因异变，形成恶性肿瘤。癌症相关机制和相关药物研究是生命科学的热门领域。

 

大量研究表明，癌细胞（肿瘤细胞）与正常的组织细胞在代谢方式上具有较大差异，其中最突出的特征之一表现为Warburg effect，即大多数肿瘤细胞即使在有氧条件下，依然主要依赖糖酵解方式供能，以维持自身的快速增殖，而非像正常分化的组织细胞那样主要依靠线粒体的氧化磷酸化来为细胞供能。因此，相对于正常组织细胞而言，癌细胞能更加快速地消耗糖分子，并将大量糖分子转化为乳酸盐。这一特征性的糖代谢方式被进行了广泛的研究，也是目前脑瘤的检测手段之一。

 

                                正常细胞(左)糖代谢与肿瘤细胞(右)进行有氧糖酵解（Warburg effect）的区别

应用领域

Part.1 糖代谢在促肿瘤中的机制和潜在临床意义的研究。例如高糖能诱导Vγ9Vδ2 T细胞中的的Warburg效应类型，导致过量的乳酸蓄积，从而抑制AMPK的激活，最终导致体内外抗肿瘤活性的丧失[1]。

Part.2 癌症监测标志物的研究。例如癌细胞主要通过糖酵解产生ATP，需要摄取大量的葡萄糖，细胞葡萄糖摄取能力的变化可用来监测癌症的代谢变化。

Part.3 抗癌药物的研发。例如相关研究发现，某些药物可以通过抑制与葡萄糖代谢相关的代谢物（如GLUT、HK、LDH）的表达，有效抑制肿瘤细胞的恶性增殖。

葡萄糖摄取能力

葡萄糖摄取对肿瘤的发展至关重要，研究中，葡萄糖摄取的测定采用不可代谢的葡萄糖类似物，通过测定细胞内葡萄糖类似物的含量评价细胞对葡萄糖的摄取能力。市场上存在多种方法，各有优势与不足（如下图），研究人员可以根据检测方法的特点和自己的需要选择合适的方法。

方法	葡萄糖类似物	检测仪器	优势	不足
放射物 质检测	3H-2脱氧葡萄糖	液体闪烁仪	灵敏度高	存在多个清洗步骤，有放射性物质需要处理
比色法	2-脱氧葡萄糖	酶标仪	无放射性物质	操作步骤多 灵敏度低
荧光法	2-脱氧葡萄糖	荧光酶标仪	无放射性物质，灵敏度高，适合高通量检测	检测范围窄
	2-NBDG	荧光 酶标仪	适用于成像，显微镜观察	可能无法正确反映葡萄糖转运活动

 

Elabscience^®癌症研究中常见糖代谢指标

指标	货号	检测仪器
葡萄糖摄取	E-BC-F041	荧光酶标仪
葡萄糖	E-BC-K234-M	酶标仪
	E-BC-F037	荧光酶标仪
L-乳酸	E-BC-K044-M	酶标仪
丙酮酸脱氢酶	E-BC-K650-M	酶标仪
NAD+/NADH	E-BC-K804-M	酶标仪
NADP+/NADPH	E-BC-K803-M	酶标仪
葡萄糖-6-磷酸	E-BC-K011-M	酶标仪
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶	E-BC-K056-M	酶标仪
乳酸脱氢酶	E-BC-K046-M	酶标仪

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参考文献

[1] Mu X, Xiang Z, Xu Y, et al. Glucose metabolism controls human γδ T-cell-mediated tumor immunosurveillance in diabetes[J]. Cellular & Molecular Immunology, 2022, 19(8): 944-956.