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细胞间穿梭的线粒体

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细胞间通信和沟通不仅是单细胞生物的特点，也是每一个多细胞生物的基本过程。除了膜结合和释放因子外，胞质成分的共享代表了一种新的、尚未被探索的信号通路，如线粒体在细胞间的直接运输是这种通信通道的一个特例。如，癌细胞能够利用细胞之间线粒体转移来维持其高代谢需求与肿瘤转移，这关系到当前和未来癌症治疗的相关分子机制。

近两年，有大量报道肿瘤细胞线粒体参与肿瘤转移发生。这可能解释了为什么肿瘤细胞对线粒体功能的需求。糖酵解能够维持肿瘤细胞的存活（Warburg效应），当其适应了所处环境条件后逐步向其他部位努力“繁殖”，这一过程势必将消耗更多能量，自然需要由原有的糖酵解供能方式转为产能更高的线粒体供能方式。

线粒体在细胞间的穿梭可能产生严重的病理后果，特别是在癌症中。在几种类型的血液系统恶性肿瘤中已经观察到线粒体转移，有理由认为，在骨髓生态位中获得新的线粒体是白血病细胞实现耐药性的一种途径。肿瘤细胞间线粒体转移发生对血液肿瘤的进展和耐药至关重要。

2006年首次观察到线粒体由骨髓基质细胞(BMSCs)转移至线粒体缺乏的A549肺癌细胞，并通过有氧呼吸挽救后者存活。研究者排除了线粒体是来自培养基或游离状态或mtDNA合成的可能。一项后续研究进一步支持了这种现象，将带有荧光标记的线粒体蛋白的小鼠黑色素瘤细胞注射到小鼠体内后，观察到了红色荧光线粒体通过纳米微管的转移进入到另一细胞中（下图中蓝色为细胞核，红色为线粒体，绿色为CFSE标记的小鼠细胞；绿色细胞内的红色线粒体从其他细胞转移或窃取进来）。

（图片来源eLife）

除了肿瘤细胞和免疫细胞外，肿瘤微环境中还包含许多不同类型的细胞，它们可以通过细胞-细胞接触直接控制肿瘤中线粒体，也可以通过分泌可溶性因子和各种细胞外小泡间接控制肿瘤中线粒体。那么线粒体直接共享的现象是否也会导致恶性细胞对现有药物组合的耐药性，进一步促进肿瘤生长，其潜在分子机制和细胞生理学后果的深入研究可能会解释许多临床治疗失败的案例。这最终也为更有效的新型药物组合的产生提供帮助。

综上，线粒体并不是局限在宿主细胞内，而是通过纳米管或细胞外囊泡在细胞间活跃地穿行，线粒体功能紊乱损害组织完整性涉及多种人类疾病。线粒体转运是细胞间通讯的关键机制，涉及代谢稳态、免疫反应和应激信号。肿瘤细胞在微环境中或从邻近细胞导入线粒体，可能影响癌症的进展。因此，涉及免疫细胞活跃和健康的线粒体的生物学过程，在临床上意味着具有相当重要的肿瘤抑制作用，这就要求对线粒体的检测精度越来越高，越来越紧迫。

目前临床上能够检测到免疫细胞线粒体质量、膜电位来反映细胞代谢功能的试剂盒唯有泛肽生物一家。泛肽生物在该检测领域具有多种检测试剂与软件辅助，并获得多项专利支持。