近年来，线粒体在肿瘤发生、进展及治疗中的作用受到广泛关注。作为细胞内能量代谢的核心，线粒体不仅维持氧化还原稳态，还调控细胞死亡、代谢重编程及生物大分子的合成，其功能异常与多种肿瘤密切相关。了解肿瘤发生发展以及药物治疗过程中线粒体的功能及其作用机制，不仅是肿瘤分子生物学领域内的研究热点，还是肿瘤靶向治疗药物和策略开发的重点。

四川大学Chenliang Zhang教授团队在本刊发表了题为“Mitochondria and tumorigenesis: Molecular basis and therapeutic implications”的综述论文。该文总结了肿瘤细胞中线粒体的结构、代谢功能、介导的细胞死亡方式以及相关的分子机制，并重点探讨了靶向线粒体在肿瘤靶向治疗中的潜力，强化了线粒体作为抗癌治疗新靶点的重要价值。

01 线粒体调控的细胞死亡

线粒体不仅是细胞能量代谢的核心器官，更是细胞死亡的关键调控中心。文章系统阐述了线粒体介导的五种细胞死亡方式：凋亡、坏死性凋亡、焦亡、铁死亡和铜死亡。多种死亡模式虽机制不同，但均涉及活性氧（ROS）及三羧酸循环（TCA）的调节，提示线粒体在多路径细胞命运中的中心地位。

图1 线粒体调控细胞死亡 （原文中Figure 1）

02 线粒体与肿瘤发生发展的关系

线粒体DNA（mtDNA）突变、拷贝数变化及表观遗传修饰在多种肿瘤类型中频繁出现。mtDNA突变可影响氧化磷酸化过程（OXPHOS），导致ROS积累，促进肿瘤生长；而D-loop区域的甲基化异常也与肿瘤进展和预后密切相关。文章指出，mtDNA拷贝数在肝癌、结直肠癌、胶质母细胞瘤等多种癌种中呈双向变化，具有潜在的早筛及预后评估价值。

03 线粒体调控肿瘤细胞代谢重塑

肿瘤细胞常通过“Warburg效应”强化糖酵解，但仍依赖线粒体维持脂类、氨基酸和谷氨酰胺等物质代谢。脂肪酸氧化为肿瘤细胞提供ATP和NADPH，后者在抵御ROS压力中至关重要；谷氨酰胺代谢除参与TCA循环外，还促进谷胱甘肽合成与铁死亡抑制。文章强调，靶向线粒体相关的代谢通路可能成为肿瘤治疗的新策略。

图2 线粒体调控肿瘤细胞代谢重塑（原文中Figure 3）

04 线粒体与肿瘤治疗中的药物抵抗

线粒体生物发生、自噬及动态变化（融合-分裂）被认为是肿瘤细胞适应治疗压力、逃避药物作用的关键机制。例如，PGC-1α调控的线粒体生物发生增强可提高肿瘤干细胞的化疗耐受；而BNIP3介导的线粒体自噬与顺铂耐药相关。此外，线粒体与内质网之间的联系区（MAMs）调控钙离子传递，影响线粒体凋亡敏感性，是当前抗耐药研究的新热点。

图3线粒体与肿瘤治疗中的药物抵抗 （原文中Figure 4）

05 靶向线粒体的肿瘤治疗探究

文章总结了多类线粒体靶向药物，包括抑制OXPHOS复合物的化合物（如IACS-010759、Metformin、Gboxin）、调节氧化还原平衡的药物（如Mito-CP、Cardamonin）以及靶向线粒体动态变化的小分子。此外，基于纳米材料的靶向技术如MITO-Porter系统、TPP修饰纳米药物等，已在多种肿瘤模型中展示出良好的选择性和抗肿瘤效果。

总之，该综述系统阐述了线粒体在肿瘤发生、发展、代谢重编程及耐药形成中的核心作用，指出靶向线粒体有望成为肿瘤治疗中突破传统治疗局限的新策略。线粒体作为肿瘤发生、发展与治疗耐受的关键调控枢纽，正成为癌症研究领域的新焦点。未来研究应进一步明确线粒体靶点及其作用机制，优化药物递送方式，并开发高效、低毒的靶向线粒体药物。

免费全文下载链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352304225002958

引用这篇文章：

Huang C, Xie Z, Li J, Zhang C. Mitochondria and tumorigenesis: Molecular basis and therapeutic implications. Genes Dis. 2026;13(1):101806.

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