眾所周知，線粒體是人體細胞的“能量工廠”，為細胞的新陳代謝提供重要場所。

但你可知道，線粒體在腫瘤發展的過程中同樣扮演著不可或缺的角色？一旦癌細胞失去線粒體，便無法形成腫瘤。

不少科學家正是利用線粒體這一功能特點，將線粒體作為研究抗癌藥物的主要靶向目標。

科學家製造能量危機，餓死癌細胞

近日，發表在《自然》雜誌的一篇研究中，德國馬克斯普朗克衰老生物學研究所和瑞典哥德堡大學的研究團隊共同研製出一種新型的小分子抑製劑，這種抑製劑通過特異性靶向癌細胞線粒體阻止癌細胞的增殖和腫瘤的生長，並且不會對其他健康細胞造成不良的影響。

線粒體實際上含有自己的DNA，這些線粒體DNA分子（mtDNA）受一系列的蛋白質調控。研究發現，若靶向這些蛋白質，可破壞線粒體DNA中的基因表達。其中，一種稱為線粒體RNA聚合酶（POLRMT）的酶，作為線粒體DNA表達的關鍵調節劑，可能會提供有希望的靶標。

經過漫長的探索，研究人員發現了抑制POLRMT的化合物，並且進行了實驗：對含有人類癌細胞的小鼠注射抑制POLRMT化合物。實驗數據表明，POLRMT抑製劑至少可在一定時間內使癌細胞“餓死”，能明顯降低腫瘤的活力，特異性地抑制腫瘤生長，且沒有明顯的毒副作用，不會影響到骨骼肌，心臟和肝臟等組織中健康細胞的生長繁殖，這為癌症治療提供了潛在的機會。

不過，研究人員表示，儘管健康細胞最初可以承受壓力，但它們最終也會開始挨餓。理想情況下，健康細胞應一直堅持到癌症被治癒為止，這是他們下一步研究將要解決的問題。

線粒體是如何為癌細胞的生長“保駕護航”的？

上個世紀20年代，德國生理學家Otto Warburg發現了癌細胞與正常細胞在能量代謝上有所不同：正常細胞的能量來源是糖類、脂肪和蛋白質，而癌細胞的唯一能量來源是糖。

當細胞中的線粒體遭受損傷時，能量的產量就會降低，而缺乏能量會直接威脅細胞的生存。在這種情況下，線粒體向DNA發出求救信號，告訴它做好糖發酵的準備，以便在缺乏線粒體的情況下細胞仍然能夠製造能量，使自己生存下去。

收到線粒體發出的求救信號后，DNA中的一組基因就被啟動了，包括癌基因和產生腫瘤血管的基因。DNA根據線粒體的指令，把正常細胞轉變成癌細胞，保證了能量的持續供應，進而保證了細胞的繼續生存。最後經過一系列複雜過程，癌細胞就變成了永生不死的發酵體。

此前有研究表明，許多癌細胞可以不需要線粒體提供的能量就能存活，但癌細胞沒有線粒體就不能生成新的DNA鏈（增殖形成腫瘤），因此，線粒體在腫瘤形成過程中發揮關鍵作用。這就意味著，被剝奪線粒體的癌細胞將無法再形成腫瘤，只有死路一條。

靶向線粒體還可“對抗”阿爾茲海默症

阿爾茲海默症是一種常見的神經退行性疾病，目前在醫學上仍然沒有可以完全治癒的方法。以前通過阻止澱粉陽性蛋白斑形成的治療方法大多以失敗告終，後來經過科學家的不斷探索，發現了其他替代性的治療方法，其中之一就是將阿爾茲海默症視為代謝性疾病。

發表在《Nature》雜誌上的一篇論文帶來了阿爾茨海默症領域的一項突破進展。研究人員根據相關思路和前人的研究結果，對阿爾茨海默症小鼠模型做了NR測試，結果首次證實，修復線粒體健康能夠減少阿爾茨海默症小鼠大腦中毒性斑塊的形成，小鼠的線粒體功明顯改善，從而改變小鼠的認知功能。

這也就意味著，線粒體的修復能使斑塊蛋白減少，改善大腦功能，使大腦功能正常化，這正是所有阿爾茨海默症研究者和患者的終極目標，對治療阿爾茨海默症有積極的意義。

此外，研究還發現這個治療方法對帕金森等嚴重的線粒體和代謝缺陷疾病同樣有顯著作用。

靶向線粒體的發現，對於預防和治療癌症來講，毫無疑問是一個重大的好消息。只要保證線粒體的健康，癌症產生的風險就會大大減少。日常生活中，我們要避免食用糖和精加工的澱粉食品、植物黃油、酥油和油炸食品、帶化學物質的食品等，減少碳水化合物的攝入量，降低自由基、炎症等對線粒體的損傷，降低癌症產生的幾率。

參考資料：

[1]《【Nature】抗癌新思路：製造能量危機，讓癌細胞如同釜底遊魚！》.中國生物技術網.2021-01-04

[2]《學術前沿丨細談線粒體與癌症的關係》.中國腫瘤時訊.2016-07-27 

[3]《Nature：首個證據！靶向線粒體可“對抗”阿爾茨海默症》.生物探索.2017-12-12

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