Nature|肺癌线粒体网络和生物能学的空间定位
深入探索癌症代谢的秘密，Nature揭示了肺癌中线粒体网络与生物能学的惊人关联。非小细胞肺癌（NSCLC）的细胞内，线粒体不仅调节着能量生成，更形成了独特的网络结构，影响着生物能量的分布。研究采用多技术平台，揭示了两种截然不同的能量模式：高氧化磷酸化（OXPHOS）肿瘤与脂滴紧密相连，而低OXPHOS的肿瘤则表现出以葡萄糖为主的代谢特征。
通过引入[18F]FBnTP示踪剂，研究人员得以精确测量NSCLC的OXPHOS活性。结果显示，[18F]FBnTP摄取与复合物I和II的最大呼吸能力（MRC）紧密相关，且在USC细胞与LUAD细胞间表现出显著差异。例如，H1975和A549细胞的复合物I/II MRC远高于RH2和Tu686细胞，这揭示了不同亚型间的代谢特性差异。
进一步，研究者开发了一套PET引导的成像流程，结合microCT和三维结构生物学电子显微镜（3D SBEM），揭示了LUSC和LUAD肿瘤中线粒体网络的细微结构差异（图2）。SBEM图像揭示了线粒体在网络形态和空间分布上的独特差异（图3），这正是理解NSCLC代谢异质性及动态变化的关键线索。
令人惊讶的是，线粒体在LUSC中呈现出独特的结构特征：它们更碎裂，球形度增加，体积和长度分布较LUAD狭窄。这暗示着在低OXPHOS的LUSC细胞中，线粒体更小且更易碎化。相反，高OXPHOS的LUAD细胞则拥有广泛的线粒体网络，且富含脂滴和PDM，这与脂肪酸氧化密切相关。
研究还揭示了不同亚型对葡萄糖和谷氨酰胺依赖的差异。在OXPHOSHI LUAD细胞中，PDM线粒体亚群的富集表明这些细胞对全面营养的需求。葡萄糖通量的调控对于线粒体运动至关重要，如己糖胺途径对高代谢SCC细胞中线粒体运动的抑制，这提示了OGT在NSCLC线粒体动态中的关键作用。
总的来说，这篇研究通过大规模分析BnTP阳性的LUAD细胞和[18F]FBnTP阴性的LUSC细胞，揭示了肿瘤内部线粒体结构的多样性，直接关联着它们的代谢依赖。这些发现不仅加深了我们对NSCLC生物能量学的理解，也为针对不同肿瘤亚型的个性化治疗策略提供了新视角。随着肿瘤研究的不断深入，寻找"tumor__research"，将引领我们走向一个全新的治疗领域。
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