综述：丙酮酸激酶M2在肺部疾病中的作用：我们目前了解多少？

（编辑推荐）本综述系统阐述了丙酮酸激酶M2（PKM2）在糖酵解代谢（催化PEP→丙酮酸和ADP→ATP）与非代谢功能（调控基因转录）中的双重作用，重点解析其在慢性阻塞性肺疾病（COPD）、肺动脉高压（PAH）、肺癌等肺部疾病发病机制中的关键地位，为疾病诊疗提供新视角。

　　

Abstract

丙酮酸激酶M2（PKM2）作为调控细胞代谢与生长的关键酶，在糖酵解途径中催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）转化为丙酮酸的终末限速反应，同时促进二磷酸腺苷（ADP）磷酸化为三磷酸腺苷（ATP）。近年研究发现，PKM2还具有蛋白激酶活性，通过调控基因转录参与细胞增殖与存活。本文聚焦PKM2在肺部疾病中的多维度作用机制。

代谢与超代谢功能

PKM2存在四聚体（高活性）与二聚体（低活性）两种构象。四聚体形式主要执行经典糖酵解功能，而二聚体可转位至细胞核，通过磷酸化组蛋白H3、STAT3等转录调控因子影响炎症反应和细胞周期。这种"代谢开关"特性使其在缺氧、氧化应激等病理条件下发挥核心调控作用。

慢性阻塞性肺疾病(COPD)

在COPD患者肺泡巨噬细胞中，PKM2介导的糖酵解通量增加促进促炎因子IL-1β、TNF-α释放。动物模型显示，PKM2特异性抑制剂可减轻香烟烟雾诱导的气道炎症和肺气肿病变，其机制与抑制NF-κB通路活化相关。

肺动脉高压(PAH)

肺动脉平滑肌细胞中PKM2通过HIF-1α依赖途径驱动代谢重编程，促进有氧糖酵解（Warburg效应）和细胞增殖。临床样本分析显示PAH患者肺血管PKM2表达水平与平均肺动脉压呈正相关。

急性肺损伤(ALI)

脓毒症诱导的ALI模型中，PKM2通过调控NLRP3炎症小体激活加剧肺毛细血管渗漏。基因敲除实验证实PKM2缺失可显著降低肺泡灌洗液中乳酸脱氢酶（LDH）水平和中性粒细胞浸润。

肺癌

PKM2在非小细胞肺癌（NSCLC）组织呈过表达，其核转位频率与肿瘤分期正相关。机制研究发现PKM2可通过磷酸化ERK1/2促进EMT进程，并通过稳定β-catenin增强肿瘤干细胞特性。针对PKM2的靶向药物如TEPP-46在动物实验中显示抗肿瘤转移效果。

诊疗展望

血清PKM2水平与肺部疾病活动度呈显著相关性，在肺癌早期诊断中AUC达0.82。纳米载体递送PKM2 siRNA在肺纤维化模型中展现治疗潜力，而小分子变构调节剂如DASA-58为精准干预提供新策略。未来研究需进一步阐明PKM2异构体特异性作用及组织选择性调控机制。