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随我国人民群众生活水平的不断提高,结直肠癌患者也大幅度增加,尽管如今有许多前沿领域的最新技术(如放疗、化疗等)用于结直肠癌的治疗,但仍然缺乏有效的营养辅助治疗方法来提高结直肠癌的治疗和预后效果。乳酸盐作为一种发酵食品中常见的营养成分容易被人体吸收,并且可以直接通过小肠进入体内代谢系统。而且,本课题组的前期研究结果表明,乳酸盐作为中心代谢途径中最重要的中间化合物,正常细胞可以正常传感、吸收并进入合成和分解代谢途径,而癌细胞则对葡萄糖或果糖的传感能力增强,而失去对乳酸盐的传感能力。为了深入探讨乳酸盐作为主要碳源对患结直肠癌SD大鼠中心代谢途径的影响,我们以8-10周龄的雄性SD大鼠的血清为研究对象,建立结直肠癌模型以后,将其分为三组,分别以普通饲料、生酮饲料和乳酸盐饲料喂养,我们将三组SD大鼠血清样品进行代谢网络通量和控制分析,从而找到三组SD大鼠在代谢网络及其调控上的差异。研究结果显示,模型组的生酮饲料组与模型组的普通饲料组相比,其葡萄糖代谢通量降低了14.07943%,磷酸戊糖途径代谢通量下降了14.35386%,乳酸通量降低了1.08305%,脂肪酸合成代谢通量增加了1.35748%,整体上葡萄糖利用率降低,有氧糖酵解通量降低,合成代谢减少。模型组的乳酸盐饲料组与模型组的普通饲料组相比,其葡萄糖代谢通量降低了15.16246%,磷酸戊糖途径代谢通量下降了13.11065%,乳酸通量降低了2.16607%,脂肪酸合成代谢通量几乎不变,整体上葡萄糖利用率降低,有氧糖酵解能力减弱,合成代谢减少。模型组的乳酸盐饲料组与模型组的生酮饲料组相比,其葡萄糖代谢通量降低1.08303%,磷酸戊糖途径代谢通量增加了1.24321%,乳酸通量减少了1.08302%,脂肪酸合成代谢减少了1.24322%,整体上和生酮饲料相似,各条途径代谢通量变化较小,但其葡萄糖利用率、有氧糖酵解及合成代谢相对变化略有减少。模型组的生酮饲料组对比模型组的普通饲料组,其磷酸丙糖异构酶(P<0.05)和3-磷酸甘油醛脱氢酶(P<0.05)的合成量均为显著性下降,而磷酸果糖激酶(P<0.01)、醛缩酶(P<0.01)、丙酮酸激酶(P<0.01)、6-磷酸葡萄糖脱氢酶(P<0.01)、磷酸甘油酸激酶(P<0.01)、乳酸脱氢酶(P<0.01)、丙酮酸脱氢酶(P<0.01)、α-酮戊二酸脱氢酶(P<0.01)和苹果酸脱氢酶(P<0.01)的合成量均为极显著下降,有氧糖酵解途径通量以及进入TCA循环通量降低,合成代谢也有所减少。模型组的乳酸盐饲料组对比模型组的普通饲料组,其磷酸丙糖异构酶(P<0.01)、磷酸甘油酸激酶(P<0.01)、3-磷酸甘油醛脱氢酶(P<0.01)、乳酸脱氢酶(P<0.01)、丙酮酸脱氢酶(P<0.01)、磷酸果糖激酶(P<0.01)、醛缩酶(P<0.01)、丙酮酸激酶(P<0.01)、6-磷酸葡萄糖脱氢酶(P<0.01)、α-酮戊二酸脱氢酶(P<0.01)和苹果酸脱氢酶(P<0.01)的合成量均为极显著降低,有氧糖酵解途径通量及进入TCA循环通量减少,合成代谢通量也有所降低。模型组的乳酸盐饲料组对比模型组的生酮饲料组,其α-酮戊二酸脱氢酶(P<0.05)的合成量呈显著性下降,进入TCA循环的通量相对降低。研究结果表明,1、乳酸盐饲料总体上能够降低机体葡萄糖的利用率,降低有氧糖酵解通量以及进入TCA循环通量,减少机体合成代谢通量,其主要机制在于癌细胞不再能传感乳酸,因此减少其对于葡萄糖的吸收,从而在代谢水平上对模型组SD大鼠具有和生酮饲料相似的代谢控制作用,也就是抗癌作用,甚至略强。由于正常细胞可以通过吸收乳酸盐来替代自身对葡萄糖的需求,从而发挥正常的生理作用。2、具有显著性提高(或降低)作用的上述11种酶可以作为结肠癌预后、预期病情发展和抗癌作用的综合评价指标。3、由于α-酮戊二酸脱氢酶(P<0.01)作为代谢网络和组蛋白琥珀酰化作用的关键中间产物琥珀酰-Co A在癌症发生和发展中的调控作用,其深入研究将有助于结直肠癌抗癌或致癌机制的阐明。