好看的生化书——乘风破浪的戊糖磷酸

学术科学 2024-03-25 22:14 上海

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撰文 | 曹玉香张俊

编辑 | 孟美瑶

引言

前面我们已经了解了糖酵解和三羧酸循环。为了高效利用能量，细胞将一个经典的无氧代谢连接上一个高效的有氧代谢途径，于是葡萄糖被完全氧化成为了二氧化碳和水，并获得了大量的“能量货币”——ATP。但是，在研究糖酵解的过程中，科研人员在组织中添加糖酵解抑制剂碘乙酸（抑制3-磷酸甘油醛脱氢酶）或氟化物（抑制烯醇化酶）后，葡萄糖的利用仍在继续。究竟是什么原因导致葡萄糖的“偷跑”呢？

当糖酵解途径受阻时，“多才多艺”的葡萄糖在转变成G6P后，却被堵在糖酵解途径“大门”外，可谓是山重水复，唯有踌躇。

然而，今天我们要介绍的糖代谢第二条重要途径戊糖磷酸途径（Pentose Phosphate Pathway，PPP）便是“顶级经纪人”一般的存在，帮助G6P在关键时刻“逆风翻盘，成功出道”。

PPP途径是葡萄糖分解的另外一种机制，其反应主要在细胞质内进行，广泛存在于动植物体内。PPP途径又称戊糖支路（pentose shunt）、己糖单磷酸途径（hexose monophosphate pathway，HMP）、磷酸葡糖氧化途径（phosphogluconate oxidative pathway）及戊糖磷酸循环（pentose phosphate cycle）等，如此众多花样的名称是为了强调磷酸化的六碳糖形成磷酸化的五碳糖，并且还主要为其他代谢途径提供NADPH和核糖。

简而言之，葡萄糖被磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸（Glucose-6-phosphate，G6P），随后经过氧化分解后产生五碳糖、CO2、无机磷酸和NADPH(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，又称还原型辅酶Ⅱ)，而NADP⁺是NADPH的氧化形式，它作为许多脱氢酶的辅酶（辅酶是一大类有机辅助因子的总称，是催化氧化还原反应、基团转移和异构反应的必须因子。它们在酶催化反应中承担传递电子、原子或基团的功能），当代谢物脱氢后，NADP⁺能接受氢而被还原生成NADPH和H⁺，其完整反应式为NADP⁺+2H⁺+2e^- = NADPH+H⁺，NADP⁺在接受质子的同时也会接受两个带负电的电子，因此成电中性，而NADPH+H⁺在递氢的时候会把两个H⁺全部传递给受体）。还原性的NADPH一方面为机体合成代谢提供氢，另一方面将其所带的氢和电子转移给NAD⁺，从而参与电子呼吸链的电子传递过程，所以NADPH和NADH也被称为递氢体（氢负离子供体）或递电子体。另外对好奇的同学小声说一句，还原型辅酶I是NADH哦。

G6P“出道”成为“戊糖姐”之前需要经历八步蜕变，共归纳为两个阶段：氧化阶段、非氧化阶段。第一阶段是氧化反应，产生NADPH及5-磷酸核酮糖；第二阶段非氧化反应，是一系列基团的转移过程。

葡萄糖在胞内分解的两条途径

PPP总反应式

好了，话不多说，快来跟随生化喵的步伐，看看“贫民窟女孩”G6P是如何华丽转变为“代谢圈顶流”成为磷酸戊糖姐的吧！(●’◡’●)

第一阶段：氧化阶段（六碳糖脱羧形成五碳糖）

第一步反应：“千里之行”始于氢

葡萄糖进入细胞后，在EMP途径中的己糖激酶的作用下形成G6P，其中70%的G6P会继续通过EMP途径产生能量，而剩余的30%会进入PPP途径。在第一步反应中，G6P在限速酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD，glucose-6-phosphate dehydrogenase)的作用下形成6-磷酸葡萄糖酸-D-内酯(6-phosephoglucono-D-lactone)，该反应是分子内第1碳位的羧基和第5碳位的羟基之间发生酯化反应。把G6P所含有的部分能量转换成还原力储存在辅酶Ⅱ中生成了NADPH+H⁺（机体内一些物质具有的较强的还原性，而还原性可以引发多种生化反应，从而驱动生物生理过程，因此被形象的称为还原力。比较典型的还原力就是NADH和NADPH）。该反应不可逆，并且反应产物NADPH是该限速酶的负调节物。

葡萄糖-6-磷酸脱氢反应

第二步反应：水解开环终舒展

葡糖酸内酯酶（lactonase）催化水解6-磷酸葡糖酸内酯开环生成6-磷酸葡糖酸，该反应既没有能量移动也无氧化还原。

6-磷酸葡萄糖酸内酯开环

（圈圈变直线，腰终于不酸了！）

第三步反应：氧化脱碳初显威

6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶（6PGDH，6-phosphogluconate Dehydrogenase）催化6-磷酸葡萄糖酸氧化脱羧生成5-磷酸核酮糖和NADPH。这是PPP途径中第一个发生碳骨架改变的步骤，六碳糖丢掉一个碳原子生成了五碳糖，由于脱羧反应使得CO2直接离开了反应体系。

6-磷酸葡糖酸氧化脱羧

第二阶段：非氧化阶段（6-磷酸葡萄糖的再生）

第四步反应：焕然一新成核糖

5-磷酸核酮糖在5-磷酸核酮糖异构酶（5PRI, ribulose-5-phosphate isomerase，又称磷酸戊糖异构酶）催化作用下，通过形成烯二醇中间产物，异构化为5-磷酸核糖。5-磷酸核糖是核酸和核苷酸的组成成分。它既可由PPP途径生成，也可通过糖分解代谢的EMP途径中间产物6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛经基团转移反应的逆反应生成，但在人体主要是经PPP途径生成。另外，PPP途径的非氧化阶段主要是碳架的异构和重排，本身并没有能量和还原力的转移。主要是为多种合成代谢形成中间体。本反应中的磷酸基团带两个负电，可以和质子结合。

5-磷酸核酮糖异构化

第五步反应：差向异构做准备

5-磷酸核酮糖在5-磷酸核酮糖差向异构酶（5-PRE, ribulose-5-phosphate epimerase）作用下转变成-5-磷酸核酮糖差向异构体5-磷酸木酮糖（xylulose-5-phosphate）。该反应为后面的碳架重排和碳单位转移做准备。

需要注意的是，第四步和第五步反应均以5-磷酸核酮糖为底物，分别生成5-磷酸核糖和5-磷酸木酮糖。这两步是同时并存发生的。生成的5-磷酸木酮糖主要为了碳架重排和碳单位转移做准备，倾向于给出两碳单位，本身转变为甘油醛3-磷酸；而5-磷酸核糖则倾向于接受两个碳单位形成7碳产物即景天庚酮糖-7-磷酸（见第六步反应）。

5-磷酸核酮糖差向异构

拓展阅读

异构酶

异构酶（isomerase）亦称异构化酶，是催化生成异构体反应的酶总称。根据反应方式而分类。（1）结合于同一碳原子的基团的立体构型发生转位反应的消旋酶和差向异构酶，如：5-磷酸核酮糖在差向异构酶作用下转变成5-磷酸木酮糖（2）顺反异构是立体异构的一种，由于双键不能自由旋转引起的，一般指烯烃的碳碳双键两边每一个碳原子连接两个基团，两个相同原子或基团在双键同一侧的为顺式异构体。两个相同原子或基团分别在双键两侧的为反式异构体；（3）分子内的氧化还原反应，如木酮糖-5-磷酸在转酮酶的作用的生成景天庚酮糖-7-磷酸；（4）分子内基团的转移反应的变位酶，如糖酵解中在磷酸甘油酸变位酶催化下，3-磷酸甘油酸上C3位的磷酸基团变位到C2位上，生成2-磷酸甘油酸。

第六步反应：骨架重排找帮手

第五步反应产物木酮糖经转酮酶（transketolase）的作用，将两个碳单位转移到第四步反应产物5-磷酸核糖上，二者分别生成3-磷酸甘油醛（glyceraldehyde-3- phosphate）和7-磷酸景天庚酮糖（sedoheptulose 7-phosphate）。

碳骨架重排

第七步反应：得道多助再重排

在上一步反应的基础上，7-磷酸景天庚酮糖与3-磷酸甘油醛之间在转醛酶(transaldolase)催化下发生转醛基反应，将7-磷酸景天庚酮糖的3个碳单位转移给3-磷酸甘油醛，使之形成6-磷酸果糖，而7-磷酸景天庚酮糖则剩余4个碳单位，转变为了4-磷酸赤藓糖，完成了碳骨架的第二次重排。本步反应和下一步反应都生成6-磷酸果糖，能够进入糖酵解反应。

碳骨架再次重排

拓展阅读

转酮酶和转醛酶

转酮酶（TKT，Transketolase），是PPP途径非氧化阶段的关键酶，主要负责催化二碳单位（CH2OH-CO-）在供体酮糖和受体醛糖之间进行可逆转移，把磷酸酮糖上的酮基转移给磷酸醛糖。转酮酶具有重要的作用。例如，其在卡尔文循环（又称光合碳循环，即光合作用中的暗反应）中通过催化3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖反应产生5-磷酸木酮糖和4-磷酸赤藓糖（见下图）。研究发现转酮酶与神经退行性疾病的发病有一定的关系，并且转酮酶对海马区的神经发生有一定的作用，由于海马的神经发生与学习、记忆功能密切相关，因而转酮酶的活性变化可能参与了认知功能障碍相关的阿尔兹海默症的病理机制。脂肪组织中转酮醇酶缺乏可保护小鼠免受饮食诱导的肥胖；也有研究发现转酮酶与肝癌的发生发展也有密切联系。

转醛酶（TAL，transaldolase）最初是在酿酒过程中发现的一种酶，它也是PPP途径的关键酶，催化三个碳单位（二羟丙酮基团，CH2OH-CO-CH2O-）从供体化合物转移到醛受体化合物上。PPP途径通过第一阶段氧化反应将G6P脱羧形成五碳糖5-磷酸核酮糖，异构化后经转酮酶和转醛酶作用生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖，这两个产物能够参与糖酵解，因此转醛酶和转酮酶一起将EMP途径和PPP途径联系起来。目前研究发现转醛酶也参与氧化应激和细胞凋亡、多发性硬化症和癌症等过程。

卡尔文循环转酮酶

第八步反应：闪亮回归糖酵解

5-磷酸木酮糖（还记得TA吗？上面第五步反应的产物，第六步反应也是由TA开始的哦）在转酮酶催化下转移两碳单位，和来自第七步反应的产物4-磷酸赤藓糖反应，生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖，这两个产物最终进入糖酵解反应。

回归糖酵解

归纳：

1、前三步反应为氧化反应把六碳糖（G6P）斩首（碳）生成五碳糖（5-磷酸核酮糖）和2分子的NADPH，反应不可逆。

2、第四步反应是5-磷酸核酮糖在异构酶的作用下生成5-磷酸核糖，不涉及氧化还原过程。

3、后五步非氧化还原反应阶段主要涉及碳骨架的异构和重排，为多种合成代谢提供中间体，其最终产物6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛作为EMP途径的中间产物，将PPP途径和EMP途径联系起来，使G6P再生，反应可逆。

糖酵解和戊糖磷酸途径

总结：

PPP途径葡萄糖分解的另一种方式。前面提到由于此途径是由G6P开始，大部分的G6P(70%)是通过糖酵解的方式分解，30% G6P通过PPP途径在胞浆中进行分解。PPP途径其可分为两个阶段，第一阶段由G6P脱氢生成6-磷酸葡糖酸内酯开始，然后水解生成6-磷酸葡糖酸，再氧化脱羧生成5-磷酸核酮糖。NADP+是上述氧化反应中的电子受体。第二阶段是5-磷酸核酮糖经过一系列转酮基及转醛基反应，经过磷酸丁糖（4-磷酸赤藓糖）、磷酸戊糖（5-磷酸酮糖）及磷酸庚糖（7-磷酸庚酮糖）等中间代谢物最后生成3-磷酸甘油醛及6-磷酸果糖。PPP途径最后生成的3-磷酸甘油醛及6-磷酸果糖可重新进入糖酵解途径。

特别的是，PPP途径的反应并不是类似TCA循环可以形成一个闭环反应(上一步反应的产物，可以作为下一步的反应底物)；其中PPP途径中多步反应可以同时进行，比如第四第五步都是以5-磷酸核酮糖为底物，分别生5-磷酸核糖和5-磷酸木酮糖。而第六第八步都是以5-磷酸木酮糖为底物，并都生成3-磷酸甘油醛。

PPP的不同结局之G6P的四大“成团”之路

乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海。G6P的成功出道绝不是偶然，它可以根据机体的实际需要走不同的成团之路，并且PPP途径并不是必须从第一步开始，按部就班走向最后一步结束，根据机体的实际需要，PPP途径的非氧化阶段可以逆流而上。

以下总结PPP途径根据机体需要，是如何走向不同结局的，这也是PPP途径灵活性的特殊之处，接下来让我们拭目以待G6P的4种成团方法吧！

第一种成团路：对5-磷酸核糖的需要多于NADPH。

在细胞分裂期，需要较多的5-磷酸核糖合成DNA的前体核苷酸。为了满足这种需要，大量的G6P通过EMP途径转变为6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛。由于这两个物质是PPP途径第八步的终产物，他们俩也可以自第八步反应开始自下而上，进行PPP途径第八步到第四步的逆反应，因为第四步和第五步反应均以5-磷酸核酮糖为底物，分别生成5-磷酸核糖和5-磷酸木酮糖，这两步是同时发生的，当需要较多的5-磷酸核糖时，机体可以自我调动向合成更多的5-磷酸核糖的方向进行，合成5-磷酸核糖。

细胞分裂期，需要较多的5-磷酸核糖

第二种成团路：5-磷酸核糖和NADPH供需平衡

若机体对 5-磷酸核糖的需要和NADPH的需要处于平衡状态。此时，PPP途径的氧化阶段处于优势，通过该阶段形成1分子的5-磷酸核糖和2分子NADPH。

5-磷酸核糖的需要和NADPH的需要处于平衡状态

第三种成团路：相对于对5-磷酸核糖，机体更需要NADPH

当机体对NADPH的需要远远超过5-磷酸核糖时（NADPH可以参与多种合成代谢反应，如脂类、脂肪酸和核苷酸的合成，并在光合作用中为暗反应阶段的二氧化碳的固定供能。NADPH的具体功能见下方拓展阅读），于是G6P彻底氧化为CO2。例如脂肪组织需要大量的NADPH作为还原力来合成脂肪酸。组织对NADPH的需要促使以下3组反应活跃起来：首先，由PPP途径形成2分子的NADPH和1分子的5-磷酸核糖；第2组反应5-磷酸核糖通过转酮酶和转醛酶转变为6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛；第3组反应6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛，通过糖异生途径形成G6P。三组反应全部过程的化学反应式可表示如下：

①6 G6P+12 NADP⁺+6 H2Oà6 5-PR(5-磷酸核糖)+12 NADPH+12 H⁺+6 CO2（即PPP途径的前四步反应形成2分子的NADPH和1分子的5-磷酸核糖）

②6 5-PRà4 6-PF(6磷酸果糖)+2 3-PG（3磷酸甘油醛）（即PPP途径的第五到第八步反应由5-磷酸核糖转变为6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛）

③4 6-PF+2 3-PG+2 H2Oà5 G6P+Pi （即糖异生过程中由6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛生成G6P）

归纳以上三种反应的总反应式：

6 G6P+12 NADP⁺+7 H2Oà5 G6P+6 CO2+12 NADPH+12H⁺+Pi

从物质的量关系上看，6个G6P进入戊糖磷酸途径，产生6个5-PR，产生的5-PR又通过转酮酶和转醛酶等酶的作用、通过糖异生途径转变为G6P，最终再生了5个G6P分子，产生6个CO2和Pi，并产生12个NADPH及12个H⁺，即一分子G6P可以完全被氧化成6分子CO2，同时产生12分子NADPH。

需要较多的NADPH

第四种成团路：机体不需要 5-磷酸核糖

当机体不需要5-磷酸核糖时，PPP氧化阶段生成的5-磷酸核糖可以通过非氧化阶段最终形成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛，随即可进入糖酵解途径，最终转变为丙酮酸。

在第三版王镜岩的生物化学中，阐述PPP途径G6P去路主要分为三种（前三种），而第四种可以理解为第三种的延伸，但近年来的一些公开课中也被单独列出来。第四步重点强调是PPP 途径形成的5-磷酸核糖还可以转变成丙酮酸。

其总反应式可以归纳为：3 G6P+6 NADP⁺+5NAD⁺+Pi+8 ADPà丙酮酸+ 3 CO2 + 6 NADPH + 5 NADH + 8 ATP + 2 H2O + 8 H⁺

不需要5-磷酸核糖

拓展阅读

NADH和NADPH，傻傻分不清

NADH和NADPH虽然它们只相差一个磷酸基团，但是在细胞内的不同位置起作用。NADH主要产生于糖酵解和柠檬酸循环，NADPH主要由戊糖磷酸途径产生，主要合成核酸和脂肪酸。NADH即烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，被称为还原型辅酶Ⅰ，NADPH即烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，被称为还原型辅酶Ⅱ。N代表烟酰胺，A代表腺嘌呤，D代表二核苷酸。

NADH主要在细胞中参与物质和能量代谢，作为生物氢的载体和电子供体，在线粒体内膜上通过氧化磷酸化过程，转移能量供给ATP合成，所以NADH又被称为线粒体素。理论上，1分子的NADH释放的能量，可以合成3分子的ATP。NADH在维持细胞生长、分化和能量代谢方面起着重要作用。

NADPH是NAD+中与腺嘌呤相连核糖环2’碳位的磷酸化衍生物，参与多种合成代谢反应，并且在光合作用的暗反应阶段参与二氧化碳的固定。NADPH作为还原剂和递氢体的参与生物体内的多种化学反应：如在体内许多合成代谢中作为供氢体,包括胆固醇、脂肪酸、皮质激素和性激素等的生物合成；参与体内羟化反应，参与药物、毒素和某些激素的生物转化；用于维持谷胱甘肽(GSH)的还原状态,作为GSH还原酶的辅酶,对于维持细胞中还原性GSH的含量起重要作用。

戊糖磷酸途径的生理意义

1、细胞产生还原力（NADPH）的主要途径

NADPH为各中合成反应提供还原力。例如在脂肪组织以及其他合成脂肪酸和固醇类等活跃的组织中，NADPH作为还原剂将羰基还原为羟基。另外，在脊椎动物的红细胞中PPP途径酶类的活性也很高，NADPH提供的还原力可保证红细胞中的谷胱甘肽处于还原状态（GSSG+NADPH+H⁺àGSH+NADP⁺）。红细胞中的还原型谷胱甘肽不仅可以维持蛋白质结构的完整性，还可以维持红细胞内血红素的亚铁原子还原态。NADPH还可以增强免疫系统功能。巨噬细胞吞噬病原体之后，通过其膜上的NADPH氧化酶（NOX）制造超氧自由基用于杀伤病原体。

ROS 杀伤病原体

2、细胞内不同结构糖分子的重要来源

戊糖磷酸途径的多种中间产物具有不同长度的碳骨架，例如三碳糖（3-磷酸甘油醛）、四碳糖（4-磷酸赤藓糖）、五碳糖（5-磷酸核酮糖）、六碳糖（6-磷酸果糖）以及七碳糖（7-磷酸景天庚酮糖），这些碳骨架都可以为细胞内不同结构的糖类分子提供原料。其中，PPP途径产生的核糖不仅是DNA和RNA的合成材料，其也可以衍生为ADP、ATP，而重要的辅酶如NADP⁺、NAD⁺、FAD和CoA都具有共有结构ADP（腺嘌呤碱基+核糖+焦磷酸），可见核糖对于细胞功能的重要性。

磷酸戊糖途径与疾病

1、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)是PPP途径的氧化阶段的限速酶，其主要生理作用是提供NADPH。G6PD缺乏是人类常见的遗传性酶异常，是基因突变所致的。G6PD先天缺陷者在进食蚕豆、蚕豆制品、接触蚕豆花粉或某些药物、感染或使用某些氧化型药物(如伯喹)时，由于红细胞缺乏G6PD，会引起红细胞破坏加速，产生严重的急性溶血性贫血(AHA)，若不及时抢救治疗可危及生命。该病发病季节多在3~5月，即蚕豆成熟的季节，因此也称为蚕豆病。蚕豆病患者可在新生儿期出现严重黄疸和急性溶血性贫血。

G6PD缺乏作为一种遗传性疾病，造成全球性的健康问题。其作用机制如下图所示：(A)在正常红细胞中G6PD充足，PPP途径提供NADPH可以维持谷胱甘肽处于还原状态，当GSH（还原型谷胱甘肽）被ROS（ROS来源：一些氧化性药物如伯氨喹代谢产生的O2-，尿酸酶降解尿酸时产生的H2O2等）氧化为GSSG（氧化型谷胱甘肽），NADPH作为还原力可消耗GSSG达到GSH的再生。

(B)在缺乏G6PD的红细胞中，NADPH的产生受到限制。过量ROS使GSH迅速耗尽，还原性谷胱甘肽的GSH的结构中含有一个活泼的巯基-SH，易被氧化脱氢，而保护他蛋白质分子中的巯基不被氧化，这一特异结构使其成为体内主要的自由基清除剂，而GSH被氧化为GSSG后不具有以上特点，因此过多的GSSG会导致血红蛋白和其他蛋白质受损，最终红细胞成为巨噬细胞的猎物或完全溶血。

Lucio Luzzatto et al. Hematol Oncol Clin North Am.2016

2、PPP与肿瘤代谢

肿瘤细胞的能量代谢被重新编程，以促进生物合成、ATP生成、解毒和支持快速增殖的需要。PPP是葡萄糖分解代谢的分支途径，产生NADPH和5-磷酸核糖在调节肿瘤细胞生长方面起着至关重要的作用。因此，PPP的改变直接影响细胞的增殖、存活和衰老。在多种癌症中均发现G6PD活性上调，肿瘤抑制因子p53直接与G6PD结合并阻止活性G6PD二聚体的形成。TAp73是p53家族的成员，通常在癌症中过度表达，它通过诱导G6PD表达来支持肿瘤生长。核因子相关因子2（NRF2）是一种受氧化应激调节的转录因子，当PI3K/Akt信号通路被激活时，NRF2直接增加G6PD、TKT和TAL的表达，从而增强代谢活性，促进肿瘤细胞生长。G6PD水平通常与癌症患者的预后呈负相关，抑制G6PD可诱导肿瘤细胞衰老，并导致细胞内氧化应激，使肿瘤细胞对化疗敏感。

PPP途径相关研究进展

在我们公众号的文献推荐中，也不乏PPP途径相关的研究，让我们来看看吧！

2022年8月荐读Nature Cell Biology发表E3 泛素连接酶MARCHF6作为NADPH传感器调节铁死亡的文章，该文章科研人员研究发现，跨内质网膜的MARCHF6 E3泛素连接酶可以通过其C端调控区识别NADPH，来提高MARCHF6的E3泛素连接酶活性，进而抑制铁死亡。（https://mp.weixin.qq.com/s/VZdK6alttKtOxAD3N5WM9A）

2022年Cell Metabolism 7月刊代谢精选文章中提到MIR-690治疗可减轻NASH的纤维化和脂肪变性，并恢复特定的Kupffer细胞功能。Nadk编码NAD+激酶的基因，可将NAD+转化为NADP+。该文发现Nadk是miR-690的靶基因，并且在肝脏、肌肉和脂肪组织中表达，通过靶向增加Nadk可以提高肥胖小鼠的胰岛素敏感性。（https://mp.weixin.qq.com/s/LtKIMKdVRHy97LGunpPUcA）

2022年Nature Metabolism 3月刊代谢精选中提到PPP途径可增强活化中性粒细胞的氧爆作用。在氧爆作用期间，中性粒细胞从糖酵解主导的代谢切换为一种独特的称为“戊糖循环”代谢模式，其中所有的G6P被用于氧化戊糖磷酸途径，使NADPH产量最大化，进而帮助中性粒细胞消除病原体。（https://mp.weixin.qq.com/s/dk8_gvRwyAGw0A8IYg5CcA）

2021年Nature Metabolism 9月刊精选中推送SREBP1介导的脂肪酸合成削弱巨噬细胞的抗氧化能力并促进其替代激活的文章。其作用机制是合成代谢转录因子SREBP1（固醇调节元件结合蛋白1）触发DNL（脂肪从头合成），消耗NADPH，从而使NAPDH不再参与细胞抗氧化，促使活性氧水平提高。活性氧作为第二信使传递DNL充足的信号，促进巨噬细胞的替代激活。（https://mp.weixin.qq.com/s/CK4okrPL4q9PtJb60zTTIA）

总结

至此，G6P顺利出道，使得两大重要的葡萄糖分解途径--糖酵解途径和PPP途径能够响应机体不同需求，融会贯通，按需产物（核糖、NADPH、ATP等等），为细胞的稳定工作发光发热！今天关于PPP途径的分享到此结束啦，请大家继续关注好看的生化书系列，关注更多好看的代谢通路吧！

参考文献

[1] 王镜岩，朱圣庚，徐长法.生物化学(下册).北京:高等教育出版社，2002:63-89.

[2] Stanton RC. IUBMB Life. 2012;64(5):362-369.

[3] Ghergurovich JM，et al. Nat Chem Biol. 2020;16(7):731-739.

[4] Lejal N，et al. Biochim Biophys Acta Gen Subj. 2018;1862(6):1263-1275.

[5] Kirkman HN，et al. J Clin Invest. 1975;55(4):875-878.

[6] Tang HY，et al. Antioxid Redox Signal. 2015;22(9):744-759.

[7] Tian N，et al. Diabetes. 2020;69(7):1355-1367.

[8] Zhang X， et al.Cell Death Dis. 2017 ;8:e2820.

[9] Wang X，et al.Eur J Surg Oncol. 2015;41:1293–1299.

[10] Liu X，et al. Nat Cell Biol.2020;22(4):476-486.

[11] Hayes JD， et al. Cancer Cell. 2020;38(2):167-197.

[12]Stincone A，et al. Biol Rev Camb Philos Soc. 2015 ;90(3):927-63.

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代谢学人

华东师范大学生命科学学院肥胖和代谢性疾病研究组，主要介绍肥胖相关知识和科研进展。