细胞是生命活动的基本单位，其内部环境的稳定对于细胞的正常功能至关重要。在细胞代谢过程中，会产生一些多余的氢离子（H+），如果不加以处理，可能会导致细胞内 pH 值失衡，进而影响细胞的生理活动。为了维持细胞内的酸碱平衡，细胞发展出了多种机制来处理多余的氢离子。

一种常见的机制是通过离子转运蛋

白来排出氢离子。例如，细胞膜上存在的钠氢交换体（NHE）可以将细胞内的氢离子与细胞外的钠离子进行交换，从而将氢离子排出细胞。这种交换过程有助于维持细胞内的 pH 稳定。

另外，一些细胞内的缓冲物质也在处理多余氢离子方面发挥着重要作用。缓冲物质能够在一定程度上吸收和中和氢离子，从而减少其对细胞内 pH 的影响。

广东省人民医院高平团队的研究发现了肿瘤细胞维持胞内 pH 稳态的新机制。他们的研究表明，肌肽在其中扮演了关键角色。肌肽主要通过三种机制调控肿瘤细胞内 pH 稳态：首先，肌肽作为一种缓冲物质，能够偶联细胞质中释放的 H+来减缓酸中毒；其次，它可作为可移动的质子转运体，加速细胞质质子扩散，从而为定位于细胞膜上的传统质子转运体（如 MCT1/4）提供 H+，进一步将 H+排出细胞外；此外，肌肽还能通过转运载体直接将 H+转运到细胞外或溶酶体中。

在低氧环境下，肿瘤细胞中会产生一种催化肌肽生成的肌肽合酶（CARNS）的新变体 CARNS2，它是由低氧微环境诱发可变剪切生成的。肌肽介导的肿瘤细胞内 pH 稳态促进溶酶体定位在细胞核附近发挥降解转录抑制因子 NFX1 的功能，导致免疫检查点蛋白 Galectin-9 的累积，从而促进了 CD8+T 细胞介导的免疫逃避和肿瘤的发生。

此外，香港大学杨丹教授团队的研究也为处理细胞内多余氢离子提供了新的思路。他们报道了一种基于氨氧基酸的新型小分子，能够地实现在线粒体及溶酶体内进行钾离子/氢离子交换。生理 pH 下，该分子通过去质子化形成烯醇式结构，提供了钾离子的结合位点，协助钾离子穿透脂质双分子层。在酸性条件下，分子重新质子化，释放钾离子，完成钾离子和氢离子的置换。

这种人工离子载体可以利用细胞内的氢离子浓度梯度，选择性地在线粒体和溶酶体进行钾离子和氢离子运输。通过打破线粒体离子平衡，导致线粒体膜电位去极化，产生超氧，打断呼吸作用并*终引发细胞凋亡。同时，溶酶体酸度失调，阻断了细胞自噬过程。由于和普通癌细胞相比，卵巢癌症干细胞更加依赖线粒体产生 ATP，*终导致肿瘤干细胞死亡而不影响健康细胞的活性。

总之，细胞内处理多余氢离子的机制是一个复杂而精细的过程，涉及多种离子转运蛋白和缓冲物质的协同作用。这些机制共同维持着细胞内 pH 的稳定，确保细胞能够正常进行各种生理活动。对于肿瘤细胞等特殊细胞类型，其处理氢离子的方式可能与正常细胞有所不同，这也为癌症治疗等领域提供了潜在的研究方向和靶点。对细胞内氢离子处理机制的深入研究，有助于我们更好地理解细胞的生理功能以及相关疾病的发生发展机制。

原创作者：上海富衡生物科技有限公司