5.4 血乳酸阈

在递增运动负荷实验中，血乳酸在低强度范围内平稳，在较高强度时血乳酸骤增。这一拐点即经典运动生理学的乳酸阈。血乳酸通过微循环将与所有细胞表面物理接触，激活MCT转运通道，将血乳酸分配到全身各器官组织。不同细胞MCT亲和力与转运能力的差异，可能导致乳酸分配的优先级不同。优先级取决于细胞表面MCT的类型和数量。根据米氏常数Km排序，MCT1（普遍、癌细胞）＜MCT2（癌细胞、睾丸、心肌、淋巴细胞、单核细胞）＜MCT6（肾脏）＜MCT4（肌肉）。减少肿瘤乳酸摄取（MCT1、MCT2），增加骨骼肌乳酸摄取（MCT4）的运动应是有益的，这个推断与运动抗乳腺癌的研究吻合（Aveseh et al.，2015）。癌细胞MCT的Km值比骨骼肌MCT4低，说明血乳酸容易被癌细胞摄取，不易被肌肉回收利用。这与相关实验数据较吻合，MCT4在高乳酸环境下才能作为乳酸的亲和转运体（Contreras-Baeza et al.，2019）。剧烈的肌肉收缩也能增加肌乳酸的摄取，只有外部乳酸浓度较高时（20 mmol/L）才发生（Tonouchi et al.，2002）。尽管存在这种可能性，但肌肉收缩新增的乳酸释放可能远远超过乳酸摄取，表明肌肉释放的乳酸经循环再被肌肉摄取是很困难的。因此，抗肿瘤的运动不能使血乳酸越过某个阈值，否则骨骼肌碳源将作为能源或碳骨架向肿瘤加速转移（图2B）。此外，乳酸受体可能介导乳酸的多种信号调节方向。如果运动肌释放乳酸过多，经GPR81可能加剧肿瘤的免疫逃逸（Feng et al.，2017）。GPR81在肌肉、脂肪以及癌细胞表达，可能介导乳酸诱导的线粒体生物发生和燃料选择（Hashimoto et al.，2007；Rooney et al.，2011；Sun et al.，2016）。骨骼肌线粒体生物发生有利于乳酸清除，可能是乳酸信号形成的负反馈通路；脂肪线粒体生物发生可能引导褐化，使燃料切换为葡萄糖并走向产热的无效循环。若是癌细胞线粒体生物发生，运动的作用可能走向反面。

6 小结与展望

乳酸是运动与肿瘤的共同代谢物。由于LDH、MCT普遍表达，乳酸的生成、转运和清除可以通过血液循环或细胞间乳酸穿梭在各组织细胞之间实现，这对运动时骨骼肌产能和疲劳恢复十分必要，但是癌细胞也喜好乳酸穿梭。基于运动训练建立的乳酸理论很难解释和预测运动对肿瘤的意义。从肿瘤的乳酸代谢来看，抗肿瘤运动应限制乳酸生成和周转，尤其不能激活癌细胞与循环之间的乳酸交换（图1）。乳酸升高只是运动即刻的一过性现象，运动抗肿瘤是长期积累效应和后续效应，涉及免疫加强、炎症减轻若干方面。如果把运动抗肿瘤的特异性全部归因于血乳酸，有失偏颇。通过运动提高肌乳酸的自我清除能力，降低血液循环、肝脏和癌细胞的乳酸负荷是运动的长期积极效应。本文提出多个阈假说，旨在强调乳酸的“定量定位”以及运动抗肿瘤的非线性特征。未来有待突破的是：

1）乳酸阈的定量和运动抗肿瘤的特异性。运动中乳酸产生是连续累积的，肿瘤微环境PH值也是连续变化的，许多弱的或者瞬时相互作用在生物系统动态调节的网络中发挥巨大作用，但是由于其复合物结构的不稳定性，很难被实验捕获。LDH的催化方向在低乳酸（PH高）与高乳酸（PH低）状态下可能发生变化，从而形成乳酸阈拐点。有必要采用量子化学、分子对接、生物信息学方法，对乳酸与靶点之间的相互作用过程以及整个调节网络进行建模、计算和预测，揭示运动抗肿瘤的特异性的形成机制。

2）乳酸阈与表观遗传修饰。有研究发现，乳酸介导表观遗传重编程调控人胰腺癌相关成纤维细胞的形成（Bhagat et al.，2019）。乳酸脱氢酶A被激活的T细胞组蛋白乙酰化增加，发生肿瘤类似的有氧糖酵解（Peng et al.，2016）。还有研究发现，组蛋白赖氨酸的乳酸化作为表观遗传修饰，直接刺激从染色质的基因转录，预示乳酸在各种病理生理状况（运动、感染和癌症）中的作用不仅仅是代谢物和信号分子（Zhang et al.，2019）。乳酸介导的表观遗传修饰对细胞的影响是持久的。运动通过乳酸穿梭对癌细胞进行表观遗传修饰的可能性、阈值以及效果都是值得思考的，这可能是运动抗肿瘤特异性作用的又一方面。

冯连世，宗丕芳，杨奎生，1994a.肌乳酸阈和血乳酸阈关系的探讨［J］.体育科学，14（1）：70-74.

冯连世，宗丕芳，杨奎生，1994b.肌乳酸阈的形成与肌肉NADH/NAD、乙酰CoA/CoA比值的关系［J］.体育科学，14（2）：76-80.

李志英，陈家琦，1987.运动的强度和时间对运动后血清磷酸肌酸激酶和乳酸脱氢酶活性的影响［J］.天津体育学院学报，7（1）：1-8.

上一篇：基于的东盟区域性高发肿瘤领域研究态势分析
下一篇：没有了