Nature重磅!肺癌線粒體網(wǎng)絡和生物能量學的空間圖譜
眾所周知,線粒體在癌細胞的新陳代謝和能量產(chǎn)生中起著至關重要的作用。然而,到目前為止,我們對線粒體網(wǎng)絡的結構組織與其在整個腫瘤水平上的功能性生物能量活性之間的關系知之甚少。
2023年3月15日,在發(fā)表于 Nature 上的一項新研究中,加州大學洛杉磯分校瓊森綜合癌癥中心的研究人員使用正電子發(fā)射斷層掃描(PET)與電子顯微鏡相結合,生成了基因工程小鼠肺部腫瘤中線粒體網(wǎng)絡的三維超分辨率圖。
他們使用一種人工智能技術,根據(jù)線粒體活性和其他因素對腫瘤進行分類,量化整個腫瘤中數(shù)百個細胞和數(shù)千個線粒體的線粒體結構。
作者檢查了非小細胞肺癌(NSCLC)的兩種主要亞型——腺癌和鱗狀細胞癌,并在這些腫瘤中發(fā)現(xiàn)了線粒體網(wǎng)絡的不同亞群。重要的是,他們發(fā)現(xiàn)線粒體經(jīng)常與脂質液滴等細胞器組織起來,以產(chǎn)生獨特的亞細胞結構,支持腫瘤細胞代謝和線粒體活性。
作者認為,人類癌癥樣本中的線粒體群體不會與各自的腫瘤亞型相互排斥,而是會存在一系列活動。這些發(fā)現(xiàn)提供了有關癌細胞中線粒體功能的關鍵信息,并可能導致癌癥治療的新方法。
使用這些圖譜,可以了解腫瘤細胞如何組織其細胞結構以響應腫瘤生長的高代謝需求。這項研究有望為改進當前的治療策略,闡明針對肺癌的新方向,同時,這種多模態(tài)成像方法有助于發(fā)現(xiàn)癌癥代謝以前未知的方向,在未來或許可以應用于其他類型的癌癥,為該領域的進一步研究鋪平了道路。
原文鏈接:
David Shackelford et al, Spatial mapping of mitochondrial networks and bioenergetics in lung cancer, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05793-3. www.nature.com/articles/s41586-023-05793-3
https://medicalxpress.com/news/2023-03-scientists-key-function-mitochondria-cancer.html