癌癥最令人費解的方面之一就是細胞如何不可避免地重新激活那些可以將它們變成腫瘤的基因。昨天在這里詳細討論的一個例子是端粒酶或替代性telmore修復(fù)酶的恢復(fù)，其使得能夠進行無限期的染色體復(fù)制。另一個例子是緊急起草備用己糖激酶以啟動補充糖酵解。

通常，細胞通過己糖激酶I基因的組成型表達維持基礎(chǔ)水解的糖酵解。己糖激酶通過將葡萄糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖-6-磷酸來激活葡萄糖。此時，葡萄糖-6-磷酸可以繼續(xù)通過糖酵解，或通過戊糖磷酸途徑分流以產(chǎn)生NADPH，并構(gòu)建核苷酸合成的嵌段。許多需要更靈活的己糖激酶的有絲分裂后細胞使用稍微不同的稱為己糖激酶II的形式。心臟和肌肉細胞需要能夠在短時間內(nèi)將其活動提升到高水平。它們具有己糖激酶II，其定位于線粒體的外膜，在那里它可以容易地捕獲ATP以產(chǎn)生葡萄糖-6-磷酸。

癌細胞中己糖激酶II的濃度通常增加至200倍。因此，即使在富氧的情況下，這些細胞也可以保持高的糖酵解速率。腫瘤中這種極端的“有氧糖酵解”通常被稱為Warburg效應(yīng)。奇怪的是，光感受器也顯示出這種高己糖激酶II的表達和有氧糖酵解，但視網(wǎng)膜的癌癥非常罕見。當(dāng)腫瘤確實形成時，它們通常發(fā)生在色素上皮細胞中，或者在視錐細胞瘤基因的兩個拷貝中具有雙敲除的視錐細胞的早期發(fā)育中。

視網(wǎng)膜母細胞瘤基因(RB)被稱為腫瘤抑制基因。在控制幾個感覺系統(tǒng)內(nèi)的精確細胞數(shù)量方面，關(guān)鍵在于構(gòu)建精細的睫狀結(jié)構(gòu)作為檢測器。例如，在耳蝸中，當(dāng)RB不存在時，存在毛細胞過多和聽力喪失的情況。在有聽力損失的成人中，有可能通過人為地減少RB活性來再生新的毛細胞。一些研究人員甚至認為RB控制途徑是首先使多細胞生命成為可能的重要途徑。

視網(wǎng)膜在甚至代謝可能的邊緣處處于不穩(wěn)定狀態(tài)。由于其獨特的支撐單元提供了許多特殊的住宿，它只能保持其驚人的輸出。例如，色素上皮層消化和更新其光感受器的外部區(qū)段，或視神經(jīng)乳頭中的神經(jīng)膠質(zhì)細胞，神經(jīng)節(jié)細胞軸突將其自身氧化損傷的線粒體DNA的線粒體自噬。棒和錐體必須以每天10%的速率再生其富含脂質(zhì)的外部區(qū)段，以便繼續(xù)正常運作。

他們?yōu)樯镔|(zhì)快速更新提供構(gòu)建模塊的方式是通過有氧糖酵解。但是桿和錐體不具有相同的代謝，并且相應(yīng)地，它們能夠?qū)崿F(xiàn)非常不同的功能。例如，桿在代謝上比錐體成本低，并且在黑暗中每秒僅消耗約10 ^ 8ATP。桿的活動也在明亮的光線下飽和，而不會飽和的錐體最終在它們的下行通道信號通路中使用了更多的ATP。

一種觀察引擎蓋下方的方法，看看是什么讓桿和錐體發(fā)出咔噠聲，看看當(dāng)它們受到壓力時會發(fā)生什么。在最近發(fā)表在Cell Reports上的一篇論文中，研究人員檢查了從棒狀或視錐細胞中刪除了己糖激酶II的小鼠視網(wǎng)膜。他們還敲除了額外的基因，以創(chuàng)建視網(wǎng)膜色素變性(RP)中發(fā)生的視網(wǎng)膜變性模型。為了量化通過有氧糖酵解的通量，他們通過varius乳酸脫氫酶(LDH)測量乳酸產(chǎn)生。大約90%的光感受器葡萄糖供應(yīng)通過有氧糖酵解進行以形成乳酸。LDH介導(dǎo)丙酮酸和乳酸之間的雙向轉(zhuǎn)換，并用作線粒體中有氧糖酵解氧化磷酸化之間的轉(zhuǎn)換。

研究人員發(fā)現(xiàn)，桿通過增加線粒體數(shù)而適應(yīng)減少的有氧糖酵解，而錐體則不然。雖然桿存活，但它們減少的有氧糖酵解導(dǎo)致營養(yǎng)不足和隨后的錐體損失。這種模式反映了觀察到的視網(wǎng)膜色素變性桿中的原發(fā)性損傷，隨后是錐形死亡。最終，研究人員能夠證明視錐細胞依賴于棒提供的乳酸。

據(jù)推測，有氧糖酵解適用于桿和錐體，以提供足夠的葡萄糖輸入以供給它們各自的戊糖磷酸途徑。隨后的NAPH和脂質(zhì)合成的產(chǎn)生允許各自回收適量的視覺發(fā)色團。了解其獨特的生存要求對于創(chuàng)建恢復(fù)退化棒和錐體的療法至關(guān)重要。