修改教科书的发现：北京协和医学院黄波发表最新Cell子刊论文

来源：生物世界 2025-06-17 16:22

细胞的能量分子三磷酸腺苷（ATP）和有害的活性氧（ROS）如同一枚硬币的两面，在线粒体中耦合合成。细胞利用 ATP 来维持生存，但最终可能会因活 ROS 的毒性而死亡。

因此，细胞必须进化出一套分子机制来持续清除细胞内的 ROS，这主要是通过 NADPH 分子向一个过氧化氢（H₂O₂）（细胞内 ROS 的主要形式）提供两个氢原子来实现的，从而将 H₂O₂ 转化为水（H₂O）。

磷酸戊糖途径（PPP）是糖酵解的一个分支，在前两步氧化过程中生成 NADPH，具有极其重要的作用。人们普遍认为，葡萄糖在己糖激酶的作用下磷酸化生成葡萄糖-6-磷酸（G6P），作为葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）的底物，从而启动 PPP 途径。

然而，中国医学科学院基础医学研究所 北京协和医学院黄波教授团队的最新研究颠覆了上述早已写入教科书的观点，他们发现，糖原分解产生的葡萄糖-6-磷酸（G6P）才是G6PD启动 PPP 途径的主要底物，而不是葡萄糖直接磷酸化产生的 G6P。这一突破性发现凸显了糖原在调控基础代谢过程中的关键作用。

该研究以：Glucose-1-phosphate promotes compartmentalization of glycogen with the pentose phosphate pathway in CD8+memory T cells为题，于 2025 年 6 月 10 日发表在了Molecular Cell期刊，黄波教授为论文通讯作者，助理研究员周雅博博士，博士生张超颖为共同第一作者。

葡萄糖-6-磷酸（G6P）是一种调控活性氧（ROS）稳态的关键代谢分子，它通过启动磷酸戊糖途径（PPP）生成烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH），NADPH 通过提供氢将过氧化氢（H₂O₂）转化为水，从而调控活性氧（ROS）稳态。

尽管葡萄糖磷酸化和糖原分解都会产生葡萄糖-6-磷酸（G6P），但在这项新研究中，研究团队发现，在 CD8+记忆 T（Tm）细胞和炎性巨噬细胞中，源自糖原分解而非葡萄糖磷酸化的葡萄糖-6-磷酸（G6P）会流向磷酸戊糖途径（PPP）以清除活性氧（ROS）。

从机制上来说，糖原分解产生的葡萄糖-1-磷酸（G1P）通过变构诱导葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）与糖原结合，二者共同发生液-液相分离（LLPS），并招募 PPP 相关酶，从而形成一个区室化反应级联。基于机制阐明，研究团队证明了 G1P 能够通过调节小鼠肿瘤反应性 CD8+ T 细胞的记忆适应性和维持作用，发挥抗肿瘤治疗剂的作用。

该研究的核心发现：

糖原分解产生的 G1P 变构激活戊糖磷酸途径（PPP）；

G1P 与 G6PD 结合并促进其寡聚化；

糖原的液-液相分离（LLPS）募集了 PPP 相关酶；

G1P 可作为免疫调节剂增强抗肿瘤 T 细胞免疫反应。

总的来说，这些发现揭示了糖原代谢的一种不同寻常的功能，这对于细胞内磷酸戊糖途径（PPP）的调节以及氧化还原平衡的维持至关重要。