支链氨基酸发酵作为哺乳动物替代性电子汇

低氧会扰乱线粒体呼吸并提高 NADH/NAD+ 比值，从而导致还原性应激。为维持氧化还原稳态，哺乳动物细胞会将电子转向发酵途径。尽管哺乳动物中的发酵通常涉及乳酸生成，我们鉴定出支链氨基酸（BCAA）发酵是另一种由低氧激活的电子汇。由此产生的代谢物通过尿液排出，作为缓解还原性应激的一种独特机制。BCAA 发酵由乳酸脱氢酶（LDH）催化，并且对 NADH/NAD+ 比值高度敏感。因此，BCAA 发酵产物是还原性应激的敏感生物标志物，适用于从抗阻运动到重度低氧血症等多种人体情境。此外，我们发现小鼠精子已经进化出高度高效的 BCAA 发酵机制，从而提供了一种特异性的代谢策略，以支持促进哺乳动物精子鞭毛高活力运动的无氧电子流。我们的研究凸显了在还原性应激条件下 BCAA 一种此前未被充分认识的代谢归宿。

缺氧会扰乱线粒体呼吸并提高 NADH/NAD+ 比值，从而引发还原应激。为维持氧化还原稳态，哺乳动物细胞会将电子转向发酵途径。尽管哺乳动物中的发酵通常涉及乳酸生成，我们发现支链氨基酸（BCAA）的发酵可作为一种由缺氧激活的替代性电子汇。由此产生的代谢物经尿液排泄，构成缓解还原应激的一种独特机制。BCAA 发酵由乳酸脱氢酶（LDH）催化，并且对 NADH/NAD+ 比值高度敏感。因此，BCAA 发酵产物是还原应激的敏感生物标志物，适用于从抗阻运动到重度低氧血症等多种人体情境。此外，我们发现小鼠精子已进化出高效的 BCAA 发酵能力，提供了一种特异性的代谢策略，以支持无氧电子流，从而促进哺乳动物精子鞭毛的高活化运动。我们的研究凸显了在还原应激条件下 BCAA 一种此前未受到充分重视的代谢归宿。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.24.746737v1?rss=1

🏷️ 支链氨基酸发酵 低氧应激 氧化还原稳态 NADH/NAD+比值 乳酸脱氢酶 代谢生物标志物