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    線(xiàn)粒體在腫瘤的形成及進(jìn)展過(guò)程中究竟起到怎樣的作用，目前對于上述問(wèn)題的理解我們還知之甚少。潰瘍性結腸炎是一種炎癥性腸病，會(huì )促進(jìn)結直腸癌的發(fā)病，同時(shí) 其也是研究腫瘤進(jìn)展的最佳的模型。因此，來(lái)自于美國華盛頓大學(xué)的Rosa Ana Risques等為了確定在潰瘍性結腸炎腫瘤形成的患者中，線(xiàn)粒體所發(fā)生的變化特征而設計了相關(guān)研究，并將其研究結果發(fā)表在JNCI 7月的在線(xiàn)期刊上。

    研究背景

    線(xiàn)粒體DNA的突變被認為是活性氧激活的結果。然而，線(xiàn)粒體功能變化在腫瘤形成中起到怎樣的作用，目前還不為人知。Warburg首先提出線(xiàn)粒體功能障礙會(huì )觸發(fā)腫瘤細胞內的有氧糖酵解。最近的研究則證實(shí)絕大多數的腫瘤線(xiàn)粒體功能正常，并且其代謝會(huì )發(fā)生變化以支持細胞的快速生長(cháng)。

    研究者在老化結腸中進(jìn)行的研究提示，細胞色素C氧化酶的免疫染色能很好的反應線(xiàn)粒體的功能。

    潰瘍性結腸炎是一種炎癥性腸病，會(huì )促使結直腸癌的發(fā)病。這種疾病是研究線(xiàn)粒體功能不全的理想模型。這首先是因為，不典型增生常發(fā)生在癌前病變處，而后會(huì )從低級別的不典型增生進(jìn)展為高級別的不典型增生，最終導致腫瘤。其次，代謝和蛋白質(zhì)組學(xué)研究指出，線(xiàn)粒體功能障礙和潰瘍性結腸炎及其進(jìn)展至腫瘤相關(guān)。

    研究要點(diǎn)：

    目前還無(wú)法闡明線(xiàn)粒體在腫瘤的形成及進(jìn)展過(guò)程中所起到的作用。

    在潰瘍性結腸炎患者中，線(xiàn)粒體缺失會(huì )導致不典型增生病變的發(fā)展。

    在潰瘍性結腸炎患者中，線(xiàn)粒體缺失或可用于檢測和預測腫瘤的發(fā)生情況。

    研究者所納入的是潰瘍性結腸炎患者中高級別不典型增生或腫瘤者（進(jìn)展者9人）和不伴有不典型增生的潰瘍性結腸炎的患者（非進(jìn)展者9人），對上述受試者研究者進(jìn)行了非不典型增生的結腸活檢，并進(jìn)行了免疫組化染色，以確定了作為電子傳遞鏈的組成部分的細胞色素C氧化酶（COX）的情況。研究者采用多光譜成像對COX進(jìn)行定量測定。

    在6個(gè)額外的進(jìn)展者中，對非不典型增生和不典型增生病變分別進(jìn)行活檢，對其進(jìn)行染色以觀(guān)察COX和其他線(xiàn)粒體蛋白（如PGC1α，調節線(xiàn)粒體生物合成的主要調節物質(zhì)）。研究者采用定量聚合酶鏈反應來(lái)確定線(xiàn)粒體DNA的拷貝數。應用雙側檢驗的廣義估計方程式來(lái)確定個(gè)體之間所存在的聯(lián)系。

    研究者采用廣義估計方程式分析指出，與潰瘍性結腸炎非進(jìn)展者相比，在潰瘍性結腸炎進(jìn)展者中的非不典型增生病變的活檢結果顯示COX顯著(zhù)缺失。COX密度降低越多就越接近于不典型增生，并且在鄰近不典型增生表皮組織處COX密度最低。令人吃驚的是，腫瘤組織中的COX密度顯著(zhù)增高。在包括PGC1α在內的其他線(xiàn)粒體蛋白中研究者也觀(guān)察到了相同的雙峰模式，并經(jīng)由線(xiàn)粒體DNA拷貝數得到證實(shí)。

    本研究結果指出，線(xiàn)粒體缺失會(huì )導致不典型增生病變的發(fā)展，因此可將其用于檢測和預測腫瘤的發(fā)生情況。腫瘤細胞的線(xiàn)粒體的恢復提示線(xiàn)粒體是細胞進(jìn)一步增生所必須的組分。這種雙峰模式或許是由PGC1α的線(xiàn)粒體生物合成的轉錄調控所驅動(dòng)的。