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    線粒體在腫瘤的形成及進展過程中究竟起到怎樣的作用，目前對于上述問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，會促進結直腸癌的發(fā)病，同時 其也是研究腫瘤進展的最佳的模型。因此，來自于美國華盛頓大學的Rosa Ana Risques等為了確定在潰瘍性結腸炎腫瘤形成的患者中，線粒體所發(fā)生的變化特征而設計了相關研究，并將其研究結果發(fā)表在JNCI 7月的在線期刊上。

    研究背景

    線粒體DNA的突變被認為是活性氧激活的結果。然而，線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首先提出線粒體功能障礙會觸發(fā)腫瘤細胞內的有氧糖酵解。最近的研究則證實絕大多數的腫瘤線粒體功能正常，并且其代謝會發(fā)生變化以支持細胞的快速生長。

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

    潰瘍性結腸炎是一種炎癥性腸病，會促使結直腸癌的發(fā)病。這種疾病是研究線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，而后會從低級別的不典型增生進展為高級別的不典型增生，最終導致腫瘤。其次，代謝和蛋白質組學研究指出，線粒體功能障礙和潰瘍性結腸炎及其進展至腫瘤相關。

    研究要點：

    目前還無法闡明線粒體在腫瘤的形成及進展過程中所起到的作用。

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

    在潰瘍性結腸炎患者中，線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（非進展者9人），對上述受試者研究者進行了非不典型增生的結腸活檢，并進行了免疫組化染色，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進行定量測定。

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

    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展者相比，在潰瘍性結腸炎進展者中的非不典型增生病變的活檢結果顯示COX顯著缺失。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密度顯著增高。在包括PGC1α在內的其他線粒體蛋白中研究者也觀察到了相同的雙峰模式，并經由線粒體DNA拷貝數得到證實。

    本研究結果指出，線粒體缺失會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。腫瘤細胞的線粒體的恢復提示線粒體是細胞進一步增生所必須的組分。這種雙峰模式或許是由PGC1α的線粒體生物合成的轉錄調控所驅動的。