线粒体在癌症中的关键作用：全面回顾、文献计量分析与未来展望

这篇综述通过文献计量学方法系统分析了1990-2023年间线粒体与癌症研究的科研产出，揭示了线粒体功能障碍（Mitochondrial Dysfunction）与肿瘤发生发展的分子机制关联。研究采用PubMed和Web of Science数据库，结合VOSviewer和InCites工具，量化评估了全球研究趋势，特别关注了肝癌（HCC）中线粒体代谢重编程（Metabolic Reprogramming）的作用。结果表明，虽然线粒体研究在神经退行性疾病中占主导（9.84%），但癌症相关占4.7%，提示该领域存在重大研究缺口。美国和中国是主要研究力量，而埃及等发展中国家贡献不足。文章为开发靶向线粒体的抗癌策略（如调控线粒体自噬Mitophagy和活性氧ROS）提供了重要依据。

　　

线粒体作为细胞能量工厂和凋亡调控中心，其结构与功能异常与癌症发生发展密切相关。这篇综述从分子机制到临床转化，系统阐述了线粒体在肿瘤中的多维作用。

线粒体结构与功能基础
线粒体具有独特的双膜结构：外膜（OMM）含调控线粒体动态的蛋白，内膜（IMM）折叠形成嵴，密集排列呼吸链复合体以优化ATP合成。除能量生成外，线粒体还参与代谢途径（如三羧酸循环TCA、脂肪酸β氧化）、钙信号传导和表观遗传调控。通过生成乙酰辅酶A（Acetyl-CoA）和α-酮戊二酸（α-KG）等代谢物，线粒体影响组蛋白乙酰化和DNA甲基化。

癌症中的线粒体异常
肿瘤细胞表现Warburg效应，即偏好糖酵解而非OXPHOS获取能量。这种代谢重编程不仅提供生物合成前体，还导致化疗抵抗。线粒体DNA（mtDNA）突变（如ND6亚基突变）通过增加ROS促进基因组不稳定性。关键发现包括：

1. 复合体II（琥珀酸脱氢酶）功能丧失导致琥珀酸累积，破坏代谢平衡
2. 线粒体microRNA（MitomiR）如miR-34a通过下调Bcl-2和SIRT肿瘤
3. 线粒体动力学异常（过度分裂）促肿瘤发生

免疫调控与治疗抵抗
线粒体重塑肿瘤微环境中免疫细胞代谢：

• T细胞中PPAR-γ共激活因子1α（PGC1α）缺失导致功能耗竭
• 肿瘤相关巨噬细胞（TAM）通过脂肪酸氧化获得免疫抑制表型
  线粒体还通过以下机制介导治疗抵抗：

1. ATP依赖的外排泵清除化疗药物
2. Nrf2通路激活增强抗氧化防御
3. 辐射后线粒体介导的死亡信号异常

文献计量学分析
研究团队采用创新性的多工具策略：

1. PubMed检索显示：169,555篇线粒体文献中仅13.21%涉及癌症
2. VOSviewer聚类显示：肝癌研究占比最高（2569篇），其次为脑癌（1840篇）
3. 国家贡献度：美国（5695篇）和中国（4660篇）主导，埃及仅84篇（0.46%）
4. 转化现状：60%研究停留在分子/细胞水平，临床转化不足

肝癌研究范例
作为线粒体研究典范，肝癌（HCC）显示：

• 代谢异常与HBV/HCV感染、NAFLD密切相关
• 关键靶点包括：ULK1介导的线粒体自噬缺陷、NLRP3炎症小体激活
• 治疗困境：五年生存率仅18%，亟需靶向线粒体的新策略

未来方向

1. 开发调控线粒体自噬的小分子ULK1激动剂）
2. 靶向代谢脆弱性（如谷氨酰胺酶抑制剂）
3. 克服免疫微环境抑制（如逆转TAM代谢重编程）
4. 加强全球合作（特别是发展中国家参与）

这项研究通过整合机制探索与大数据分析，为理解线粒体在癌症中的双重角色（促癌/抑癌）提供了新视角，强调将基础发现转化为临床应用的紧迫性。