乳腺癌患者放化疗后血细胞线粒体呼吸的短暂增加:机制探寻与健康意义

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Clinical and Experimental Medicine 3.2

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  乳腺癌是全球常见癌症,放化疗后患者常出现副作用,但分子层面机制不明。研究人员探究绝经后乳腺癌患者外周血单个核细胞(PBMCs)线粒体呼吸及含量变化,发现放化疗使其线粒体呼吸短暂上升,6 个月后恢复,这或与免疫系统激活有关。

  在全球范围内,乳腺癌如同一场无情的风暴,肆虐着人们的健康。每年超过两百万的新增病例,让它成为了癌症领域的 “头号公敌”。为了对抗这一病魔,多模式辅助治疗手段纷纷登场,化疗、放疗、抗雌激素治疗等,它们在提高患者生存率上立下了汗马功劳。然而,这些治疗手段却像是一把双刃剑,在杀敌的同时,也带来了诸多副作用。像神经病变、血脂异常、全身炎症等问题接踵而至,使得患者患 2 型糖尿病和心血管疾病的风险大大增加。尽管这些代谢和炎症方面的副作用已被人们熟知,但在分子层面究竟发生了什么,却如同迷雾一般,让人捉摸不透。
线粒体,作为细胞的 “能量工厂”,在细胞代谢中扮演着至关重要的角色。以往研究发现,化疗会让啮齿动物和乳腺癌患者骨骼肌中的线粒体呼吸显著降低,线粒体含量也会减少。可奇怪的是,研究人员之前却发现,乳腺癌患者外周血单个核细胞(PBMCs)中的线粒体呼吸和含量,在辅助化疗和放疗后会明显增加。但治疗后,这种变化是会持续存在,还是会在几个月或几年内逆转呢?这一疑问就像悬在心头的石头,促使研究人员开展了这项研究。

来自丹麦哥本哈根大学等机构的研究人员挺身而出,试图揭开这层神秘的面纱。他们对 34 名绝经后早期乳腺癌患者进行了跟踪研究,在化疗和放疗前、治疗后不久、治疗后 6 个月和 12 个月分别进行检测,还找来 20 名年龄和体重指数(BMI)匹配的健康人作为对照。最终,他们发现化疗和放疗会使乳腺癌患者 PBMCs 中的线粒体呼吸暂时增加,但在治疗结束 6 个月后就会恢复到治疗前的水平。这一发现意义非凡,它表明治疗后的短时间内,PBMCs 的氧需求会升高,这或许与免疫系统的激活有关,相关成果发表在《Clinical and Experimental Medicine》上。

为了开展这项研究,研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:一是高分辨率呼吸测定法(HRR),用于测量分离出的 PBMCs 的耗氧率,以此评估线粒体呼吸功能;二是通过定量聚合酶链反应(qPCR),测定线粒体 DNA(mtDNA)与核 DNA(ncDNA)的比值,从而估算 PBMCs 中的线粒体含量;三是进行了临床研究,收集患者和对照人群的相关数据。

下面来看具体的研究结果:

  • 临床数据:在年龄、体重、BMI、白细胞计数、血红蛋白浓度等方面,34 名乳腺癌患者在开始辅助治疗前与 20 名对照人群没有显著差异。不过,乳腺癌患者在放化疗后,白细胞计数和血红蛋白浓度会下降,但到 12 个月时又会恢复到治疗前水平。高敏 C 反应蛋白(CRP)水平在患者和对照人群之间以及患者治疗过程中都没有明显变化。
  • PBMCs 线粒体呼吸的变化:放化疗后,无论是完整的还是透化的 PBMCs,线粒体呼吸都显著增加。比如,完整 PBMCs 的内源性常规呼吸增加了 32%,电子传递系统(ETS)的最大容量增加了 33%;透化 PBMCs 中,与复合物 I 相关的泄漏呼吸(LEAKCI)增加了 79% 。但在治疗结束 6 个月后,这些呼吸指标又会下降,回到接近治疗前的水平。而且,患者 PBMCs 的线粒体效率(RCR)在治疗前后没有明显变化,不过 12 个月时的储备能力相比 6 个月时显著增加。
  • 与对照组的比较及其他发现:研究人员发现,乳腺癌患者和健康对照人群的 PBMCs 线粒体呼吸状态没有显著差异,这说明乳腺癌诊断本身可能不会影响 PBMCs 的呼吸。另外,新辅助化疗组患者治疗后的完整 PBMCs 内源性常规呼吸比辅助化疗组高 26% ,但调整线粒体含量后,这种差异不再显著。同时,PBMCs 线粒体呼吸与血浆 CRP 水平没有相关性。
  • 线粒体含量的变化:乳腺癌患者治疗前 PBMCs 的相对线粒体含量(mtDNA/ncDNA)比健康对照人群低 20% ,但在治疗后的各个时间点与治疗前相比,都没有显著变化。而且,线粒体含量与部分呼吸状态存在相关性。

综合研究结论和讨论部分,这项研究首次明确了绝经后乳腺癌患者放化疗会导致 PBMCs 线粒体呼吸暂时增加,6 个月后恢复到治疗前水平。虽然治疗后线粒体含量没有明显变化,但它可能仍然对线粒体呼吸的改变有一定作用。治疗后 PBMCs 氧需求的暂时增加,或许反映了单核免疫细胞的激活。这种激活虽然是暂时的,但它在对抗潜在感染方面可能有益处;不过,单核细胞免疫活性的增加也可能引发炎症,增加乳腺癌幸存者患炎症和代谢疾病的风险。所以,PBMCs 线粒体呼吸暂时增加所带来的潜在临床影响,还需要进一步深入研究。这一研究为我们理解乳腺癌治疗后的分子变化提供了新的视角,也为后续研究指明了方向,让我们对乳腺癌患者的健康管理有了更多的思考和探索空间。

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