线粒体在肿瘤的形成及进展过程中究竟起到怎样的作用，目前对于上述问题的理解我们还知之甚少。溃疡性结肠炎是一种炎症性肠病，会促进结直肠癌的发病，同时 其也是研究肿瘤进展的最佳的模型。因此，来自于美国华盛顿大学的Rosa Ana Risques等为了确定在溃疡性结肠炎肿瘤形成的患者中，线粒体所发生的变化特征而设计了相关研究，并将其研究结果发表在JNCI 7月的在线期刊上。

    研究背景

    线粒体DNA的突变被认为是活性氧激活的结果。然而，线粒体功能变化在肿瘤形成中起到怎样的作用，目前还不为人知。Warburg首先提出线粒体功能障碍会触发肿瘤细胞内的有氧糖酵解。最近的研究则证实绝大多数的肿瘤线粒体功能正常，并且其代谢会发生变化以支持细胞的快速生长。

    研究者在老化结肠中进行的研究提示，细胞色素C氧化酶的免疫染色能很好的反应线粒体的功能。

    溃疡性结肠炎是一种炎症性肠病，会促使结直肠癌的发病。这种疾病是研究线粒体功能不全的理想模型。这首先是因为，不典型增生常发生在癌前病变处，而后会从低级别的不典型增生进展为高级别的不典型增生，最终导致肿瘤。其次，代谢和蛋白质组学研究指出，线粒体功能障碍和溃疡性结肠炎及其进展至肿瘤相关。

    研究要点：

    目前还无法阐明线粒体在肿瘤的形成及进展过程中所起到的作用。

    在溃疡性结肠炎患者中，线粒体缺失会导致不典型增生病变的发展。

    在溃疡性结肠炎患者中，线粒体缺失或可用于检测和预测肿瘤的发生情况。

    研究者所纳入的是溃疡性结肠炎患者中高级别不典型增生或肿瘤者（进展者9人）和不伴有不典型增生的溃疡性结肠炎的患者（非进展者9人），对上述受试者研究者进行了非不典型增生的结肠活检，并进行了免疫组化染色，以确定了作为电子传递链的组成部分的细胞色素C氧化酶（COX）的情况。研究者采用多光谱成像对COX进行定量测定。

    在6个额外的进展者中，对非不典型增生和不典型增生病变分别进行活检，对其进行染色以观察COX和其他线粒体蛋白（如PGC1α，调节线粒体生物合成的主要调节物质）。研究者采用定量聚合酶链反应来确定线粒体DNA的拷贝数。应用双侧检验的广义估计方程式来确定个体之间所存在的联系。

    研究者采用广义估计方程式分析指出，与溃疡性结肠炎非进展者相比，在溃疡性结肠炎进展者中的非不典型增生病变的活检结果显示COX显著缺失。COX密度降低越多就越接近于不典型增生，并且在邻近不典型增生表皮组织处COX密度最低。令人吃惊的是，肿瘤组织中的COX密度显著增高。在包括PGC1α在内的其他线粒体蛋白中研究者也观察到了相同的双峰模式，并经由线粒体DNA拷贝数得到证实。

    本研究结果指出，线粒体缺失会导致不典型增生病变的发展，因此可将其用于检测和预测肿瘤的发生情况。肿瘤细胞的线粒体的恢复提示线粒体是细胞进一步增生所必须的组分。这种双峰模式或许是由PGC1α的线粒体生物合成的转录调控所驱动的。