肿瘤生物特性与治疗策略
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第7节 线粒体与肿瘤发生

线粒体作为半自主的细胞器,容易受到外界因子的损伤。线粒体功能改变,如氧化磷酸化损伤、能量代谢异常、抑制凋亡、自噬障碍、促进免疫逃避和信号通路改变,可能影响肿瘤的发生。调变线粒体功能可能预防肿瘤的发生。
线粒体来源于20亿年前的真核细胞与细菌之间的内共生体,在细胞的能量代谢和氧自由基生成过程扮演重要角色。每个细胞中几百至几千个线粒体,每个线粒体中又有2~10拷贝的线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)。正常人类细胞的mtDNA存在较大的异质性(heteroplasmy),在同一个体的不同组织之间也有一定差异。肿瘤细胞中也存在复杂的线粒体基因表型。线粒体是半自主的细胞器,在细胞代谢和凋亡通路中发挥重要作用。因此,肿瘤细胞常常出现线粒体一个或多个功能的异常并不奇怪。
早在1956年,Warburg提出线粒体呼吸链的缺陷可以导致细胞发生变化,并促进细胞癌变。最近认为,与核DNA(nuclear DNA,nDNA)相比,mtDNA缺乏组蛋白的保护,而且没有有效的损伤修复系统,因此mtDNA极易受到致癌物的攻击。mtDNA的变化在肿瘤的发生中发挥重要作用。研究发现,mtDNA突变频繁出现在各种人类肿瘤中,线粒体功能的异常已成为肿瘤的特征之一。本文分析线粒体功能异常对肿瘤发生的影响。