解糖系とミトコンドリア、がんと老化との関係

●ワールブルグ効果とガン細胞
　
・ガン細胞では、解糖系代謝が亢進している。
　個体の中で固形腫瘍が成長する際、ガン細胞は栄養を得るために周囲に血管を作ろうとする。しかし、血管の新生がガン細胞の増殖に追いつかず、中心部が低酸素の陥りやすい。そのような環境に適応するため、酸素を使わない解糖系の代謝が亢進。
　
※参考資料『近藤祥司(2009)老化はなぜ進むのか 講談社』

・ある種のがん細胞では、解糖系が発達している。
　
・クエン酸回路から酸化的リン酸化へ至る代謝経路よりも解糖系の方が１００倍ほどATPの生成速度が速い。
→激しい増殖で細胞が高スピードでATPを消費しなければならないときは、クエン酸回路の反応を待っていることができず、解糖系のみでATPを賄うという事態になる。
　
・筋肉には白筋と赤筋があるが白筋は速筋とも呼ばれていて、ミトコンドリアをほとんど持たず、急速な運動で解糖系を使ってエネルギーを生産する。
　
※参考資料『瀬名秀明,太田成男(2007)ミトコンドリアのちから 新潮社』

○ワールブルク効果
・がん細胞では呼吸を行う構造が壊れており、代わりに発酵によってATPが生産されている。
・発酵（解糖系）
ブドウ糖→ピルビン酸→乳酸、2個のATP。
・呼吸は、36個のATPを作り出せるが、時間がかかる。解糖はすばやく起こる。
　
・がん組織では、細胞がぎっしりとつまっているために血管による酸素供給が滞り、酸欠状態に陥りがちなので、酸素消費量が少なくてすむ解糖は適している。
　
※参考資料『矢沢サイエンスオフィス(2012)がんのすべてがわかる本 学研パブリッシング』

・解糖系が亢進した細胞では、酸化ストレスが軽減される。
ミトコンドリアの酸素消費が低下するため。
　
・一方、老化した細胞では解糖系が低下し、ミトコンドリア酸素消費が亢進している。
　
※参考資料『近藤祥司(2009)老化はなぜ進むのか 講談社』