แลคเตทมุมมองใหม่ในฐานะเอ็กเซอร์ไคน์: หลักฐานใหม่ ประโยชน์ทางสรีรวิทยา ข้อโต้แย้ง และการประยุกต์ทางคลินิก
คำสำคัญ:
แลคเตท, เอ็กเซอร์ไคน์, สรีรวิทยาการออกกำลังกาย, เวชศาสตร์การออกกำลังกายบทคัดย่อ
ความเข้าใจผิดเกี่ยวกับแลคเตทมีมาอย่างยาวนานหลายศตวรรษ จากเดิมที่เคยถูกมองว่าเป็นเพียงผลพลอยได้จากกระบวนการเมแทบอลิซึมแบบไม่ใช้ออกซิเจนและเป็นสาเหตุของความเหนื่อยล้า แต่ปัจจุบันแลคเตทได้รับการยอมรับว่าเป็นเอ็กเซอร์ไคน์ที่สำคัญ ที่ส่งผลทางสรีรวิทยาต่อระบบต่างๆ ในร่างกายอย่างมาก ความเข้าใจที่เปลี่ยนแปลงไปดังกล่าว ทำให้แลคเตทไม่ได้ถูกมองว่าเป็นของเสียอีกต่อไป แต่เป็นตัวกลางสำคัญในการสื่อสารระหว่างอวัยวะและการควบคุมทางสรีรวิทยา ระหว่างการออกกำลังกายและหลังการออกกำลังกาย บทความนี้เป็นการทบทวนวรรณกรรมเชิงพรรณนา ที่ได้รวบรวมบทบาทต่างๆ ของแลคเตท โดยเฉพาะผลกระทบต่อการควบคุมกระบวนการเผาผลาญพลังงาน ความยืดหยุ่นของระบบประสาท การควบคุมระบบภูมิคุ้มกัน การปรับตัวของกล้ามเนื้อ และการสร้างเส้นเลือดใหม่ การทำงานของแลคเตทผ่านตัวรับ G-protein-coupled receptor 81 (GPR81) ช่วยกระตุ้นกระบวนการที่เป็นประโยชน์หลายประการ เช่น การลดการอักเสบ การเพิ่มการแสดงออกของ Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) การสร้างไมโตคอนเดรียผ่านการกระตุ้น PGC-1α และการแสดงออกของ Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) ซึ่งช่วยสร้างเส้นเลือดใหม่ แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่จะยอมรับบทบาทสำคัญของแลคเตทในการรักษาสมดุลพลังงานและการสื่อสาร แต่ยังมีข้อโต้แย้งเกี่ยวกับขนาดของผลกระทบ รวมทั้งความสัมพันธ์ของแลคเตทกับรูปแบบการออกกำลังกาย ความเข้มข้น และความแปรปรวนในแต่ละบุคคล ทิศทางการวิจัยในอนาคตได้แก่ การพัฒนาการประยุกต์ใช้แลคเตทเชิงการรักษา การออกแบบการออกกำลังกายเฉพาะบุคคล และการศึกษาเชิงบูรณาการระหว่างแลคเตทกับเอ็กเซอร์ไคน์อื่นๆ เป็นต้น แลคเตทมีศักยภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพการดูแลผู้ป่วย ตั้งแต่การฟื้นฟูสมรรถภาพทางระบบประสาทไปจนถึงการจัดการโรคเรื้อรัง ซึ่งเป็นเป้าหมายสำคัญในการดูแลสุขภาพและส่งเสริมสมรรถภาพทางกาย บทความทบทวนวรรณกรรมเชิงพรรณนานี้มีเป้าหมายเพื่อพัฒนาความเข้าใจบทบาทที่ซับซ้อนของแลคเตทให้ลึกซึ้งมากขึ้น รวมถึงการประยุกต์ใช้เชิงนวัตกรรมสุขภาพ สรีรวิทยาการออกกำลังกาย และการดูแลผู้ป่วย
เอกสารอ้างอิง
Bartoloni, B., Mannelli, M., Gamberi, T., & Fiaschi, T. (2024). The multiple roles of lactate in the skeletal muscle. Cells, 13(14), 1177. https://doi.org/10.3390/cells13141177
Boström, P., Wu, J., Jedrychowski, M. P., Korde, A., Ye, L., Lo, J. C., Rasbach, K. A., Boström, E. A., Choi, J. H., Long, J. Z., Kajimura, S., Zingaretti, M. C., Vind, B. F., Tu, H., Cinti, S., Højlund, K., Gygi, S. P., & Spiegelman, B. M., (2012). A PGC1-α-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis. Nature, 481(7382), 463–468. https://doi.org/10.1038/nature10777
Brand, A., Singer, K., Koehl, G. E., Kolitzus, M., Schoenhammer, G., Thiel, A., Matos, C., Dehne, N., Renné, T., Schroder, K., Siska, P. J., Brochez, L., Meissner, F., Schempp, C., Schulze-Osthoff, K., Kempa, S., Gebhardt, C., & Kreutz, M. (2016). LDHA-associated lactic acid production blunts tumor immunosurveillance by T and NK cells. Cell Metabolism, 24(5), 657–671. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2016.08.011
Brooks, G. A. (2020). The lactate shuttle: Updated perspectives from exercise metabolism research. Journal of Applied Physiology, 129(6), 1770–1782. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00546.2020
Brooks, G. A., Osmond, A. D., Arevalo, J. A., Duong, J. J., Curl, C. C., Moreno-Santillan, D. D., & Leija, R. G. (2023). Lactate as a myokine and exerkine: Drivers and signals of physiology and metabolism. Journal of Applied Physiology, 134(3), 529–548. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00497.2022
Colegio, O. R., Chu, N. Q., Szabo, A. L., Chu, T., Rhebergen, A. M., Jairam, V., Cyrus, N., Brokowski, C. E., Eisenbarth, S. C., Phillips, G. M., & Medzhitov, R. (2014). Functional polarization of tumour-associated macrophages by tumour-derived lactic acid. Nature, 513(7519), 559–563. https://doi.org/10.1038/nature13490
El Hayek, L., Khalifeh, M., Zibara, V., Abi Assaad, R., Emmanuel, N., Karnib, N., El-Ghandour, R., Nasrallah, P., Bilen, M., Ibrahim, P., Younes, J., Haidar, E. A., Barmo, N., Jabre, V., Stephan, J. S., & Sleiman, S. F. (2019). Lactate mediates the effects of exercise on learning and memory through SIRT1-dependent activation of hippocampal brain-derived neurotrophic factor (BDNF). Journal of Neuroscience, 39(13), 2369-2382. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1661-18.2019
Fisher, F. M., & Maratos-Flier, E. (2016). Understanding the physiology of FGF21. Annual Review of Physiology, 78, 223–241. https://doi.org/10.1146/annurev-physiol-021115-105339
Gladden, L. B. (2004). Lactate metabolism: A new paradigm for the third millennium. The Journal of Physiology, 558(1), 5–30. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2003.058701
Gladden, L. B. (2020). Revisiting the classic paradigms of lactate metabolism: Contemporary views. Sports Medicine, 50(3), 1–11. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2003.058701
Hargreaves, M., & Spriet, L. L. (2020). Skeletal muscle energy metabolism during exercise. Nature Metabolism, 2(9), 817–828. https://doi.org/10.1038/s42255-020-0251-4
Hoier, B., & Hellsten, Y. (2014). Exercise-induced capillary growth in human skeletal muscle and the dynamics of VEGF. Microcirculation, 21(4), 301–314. https://doi.org/10.1111/micc.12117
Huh, J. Y. (2018). The role of exercise-induced myokines in regulating metabolism. Archives of Pharmacal Research, 41(1), 14–29. https://doi.org/10.1007/s12272-017-0994-y
Kim, K. H., Jeong, Y. T., Oh, H., Kim, S. H., Cho, J. M., Kim, Y. N., Kim, S. S., Kim, D. H., Hur, K. Y., Kim, H. K., Ko, T., Han, J., Kim, H. L., Kim, J., Back, H. S., Komatsu, M., Chen, H., Chan, D. C., Konishi, M., Itoh, N., Choi, C. S., & Lee, M. S. (2013). Autophagy deficiency leads to protection from obesity and insulin resistance by inducing FGF21 as a mitokine. Nature Medicine, 19(1), 83–92. https://doi.org/10.1038/nm.3014
Kuro-o, M., Matsumura, Y., Aizawa, H., Kawaguchi, H., Suga, T., Utsugi, T., Ohyama, Y., Kurabayashi, M., Kaname, T., Kume, E., Iwasaki, H., Iida, A., Shiraki-Iida, T., Nishikawa, S., Nagai. R., & Nabeshima, Y. (1997). Mutation of the mouse klotho gene leads to a syndrome resembling ageing. Nature, 390(6655), 45–51. https://doi.org/10.1038/ 36285
Lee, S. J., Reed, L. A., Davies, M. V., Girgenrath, S., Goad, M. E., Tomkinson, K. N., Wright, J. F., Barker, C., Ehrmantraut, G., Holmstrom, J., Trowell, B., Gertz, B., Man- Jiang, S., Sebald, S. M., Matzuk, M., Li, E., Liang, L., Quattlebaum, E., Stotish, R. L., & Wolfman, N. M. (2001). Regulation of muscle growth by multiple ligands signaling through activin type II receptors. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102(50), 18117–18122. https://doi.org/10.1073/pnas.0505996102
Liu, H., Pan, M., Liu, M., Zeng, L., Li, Y., Huang, Z., Guo, C., & Wang, H. (2024). Lactate: A rising star in tumors and inflammation. Frontiers in Immunology, 15, 1496390. https://doi. org/10.3389/fimmu.2024.1496390
Llibre, A., Kucuk, S., Gope, A., Certo, M., & Mauro, C. (2025). Lactate: A key regulator of the immune response. Immunity, 58(3), 535-554. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2025.02.008
Magistretti, P. J., & Allaman, I. (2018). Lactate in the brain: From metabolic end-product to signalling molecule. Nature Reviews Neuroscience, 19(4), 235–249. https://doi.org/10.1038/nrn.2018.19
Moon, H. Y., Becke, A., Berron, D., Becker, B., Sah, N., Benoni, G., Emma Janke, E., Lubejko., S. T., Greig, N. H., Mattison, J. A., Duzel, E., & van Praag, H. (2016). Running-induced systemic cathepsin B secretion is associated with memory function. Cell Metabolism, 24(2), 332–340. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2016.05.025
Olfert, I. M., Baum, O., Hellsten, Y., & Egginton, S. (2016). Advances and challenges in skeletal muscle angiogenesis. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology, 310(3), H326–H336. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00635.2015
Pedersen, B. K., & Febbraio, M. A. (2012). Muscles, exercise and obesity: Skeletal muscle as a secretory organ. Nature Reviews Endocrinology, 8(8), 457–465. https://doi.org/10.1038/nrendo.2012.49
Pellerin, L., & Magistretti, P. J. (2012). Sweet sixteen for ANLS. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism, 32(7), 1152–1166. https://doi.org/10.1038/jcbfm.2011.149
Rodgers, B. D., & Garikipati, D. K. (2021). Clinical, agricultural, and evolutionary biology of myostatin: A comparative review. Endocrine Reviews, 42(4), 549–584. https://doi.org/10.1210/er.2008-0003
Sahu, A., Mamiya, H., Shinde, S. N., Cheikhi, F., Winter, L. L., Vo, N. V., Rando, A. Barchowsky & F. AmbrosiV., Tang, W. Y., Croix, C. St., Sanders, L. H., Franti, M., Van Houten, B., Rando, T. A., Barchowsky. A., & Ambrosio, F. (2018). Age-related declines in α-Klotho drive progenitor cell mitochondrial dysfunction and impaired muscle regeneration. Nature Communications, 9(1), 4859. https://doi.org/10.1038/s41467-018-07253-3
San-Millán, I., & Brooks, G. A. (2018). Assessment of metabolic flexibility by means of measuring blood lactate, fat, and carbohydrate oxidation responses to exercise in professional endurance athletes and less-fit individuals. Sports Medicine, 48, 467-479. https://doi.org/10.1007/s40279-017-0751-x
Shang, Q., Bian, X., Zhu, L., Liu, J., Wu, M., & Lou, S. (2023). Lactate mediates high-intensity interval training-induced promotion of hippocampal mitochondrial function through the GPR81-ERK1/2 pathway. Antioxidants, 12(12), 2087. https://doi.org/10.1002/jnr.23593
Van Hall, G. (2010). Lactate kinetics in human tissues at rest and during exercise. Acta Physiologica, 199(4), 499–508. https://doi.org/10.1111/j.1748-1716.2010.02122.x
Wrann, C. D., White, J. P., Salogiannnis, J., Laznik-Bogoslavski, D., Wu, J., Ma, D., Ma, D., Lin, J. D., Greenberg. M. E., & Spiegelman, B. M. (2013). Exercise induces hippocampal BDNF through a PGC-1α/FNDC5 pathway. Cell Metabolism, 18(5), 649–659. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2013.09.008
Zhang, D., Tang, Z., Huang, H., Zhou, G., Cui, C., Weng, Y., Liu, W., Kim, S., Lee, S., Perez-Neut, M., Ding, J., Czyz, D. M., Hu, R., Ye, Z., He, M., Gozani, O., Roeder, R. G., Becker, L. B., Zhao, Y., & Shi, Y. (2019). Metabolic regulation of gene expression by histone lactylation. Nature, 574(7779), 575–580. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1678-1
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 มหาวิทยาลัยคริสเตียน

อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.