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为探究线粒体 - 溶酶体串扰改变对癌症进展的作用，研究人员以胰腺癌细胞为模型，通过 RNA 干扰瞬时下调 NDUFS3 蛋白水平。发现其导致线粒体缺陷、RAB7 下调及晚期内吞途径受损，减弱肿瘤侵袭潜力，为靶向线粒体治疗提供新视角。
在癌症研究的浩瀚版图中，线粒体与溶酶体的神秘互动始终是引人入胜却又迷雾重重的领域。作为 “细胞能量工厂” 的线粒体与肩负 “细胞消化车间” 职责的溶酶体，二者的协同失衡在癌症进程中究竟扮演何种角色？尤其是在恶性程度极高、5 年生存率仅约 12% 的胰腺癌中，线粒体功能障碍普遍存在，而小 GTP 酶 RAB7 作为线粒体 - 溶酶体串扰的关键调控者，其在异常线粒体环境中的作用却鲜见清晰解答。带着破解这一谜题、为胰腺癌治疗开辟新路径的期待，意大利萨伦托大学（University of Salento）的研究团队展开了深入探索，相关成果发表于《Cell Communication and Signaling》。
研究人员聚焦于线粒体复合体 I（CI）亚基 NDUFS3，利用 RNA 干扰（RNAi）技术在胰腺癌细胞系 MIA PaCa-2 和 YAPC 中瞬时沉默 NDUFS3 表达，旨在构建轻度线粒体功能缺陷模型，进而剖析其对 RAB7 及晚期内吞途径的影响。
研究中采用了多种关键技术方法：通过 Western blot 验证 NDUFS3 和 RAB7 的敲低效率及相关蛋白表达；利用 Seahorse 细胞能量代谢分析系统检测线粒体呼吸功能（如氧气消耗率 OCR）；借助共聚焦显微镜和透射电子显微镜（TEM）观察线粒体形态与溶酶体活性；运用克隆形成实验、伤口愈合实验及 FluoroBlok 膜侵袭实验评估细胞增殖、迁移和侵袭能力；通过明胶酶谱分析基质金属蛋白酶（MMP-2、MMP-9）活性。
瞬时沉默 NDUFS3 引发线粒体功能与形态双重异常
Western blot 结果显示，NDUFS3 siRNA 显著降低胰腺癌细胞中 NDUFS3 蛋白水平，且线粒体复合体 I 亚基 NDUFB8 和复合体 II 亚基 SDHB 表达也随之下降。Seahorse 检测发现，NDUFS3 敲低细胞的基础呼吸、ATP 生成、最大呼吸能力及非线粒体氧消耗均显著降低，表明线粒体氧化代谢速率减缓。共聚焦显微镜结合 MitoTracker 染色显示，线粒体网络复杂度下降，分支节点、分支长度及线粒体平均面积和周长均减少；TEM 进一步证实线粒体嵴数量减少、短轴宽度增加，呈现碎片化与肿胀形态，揭示 NDUFS3 缺失导致线粒体结构与功能的双重损伤。
NDUFS3 缺陷通过下调 RAB7 阻滞晚期内吞途径
在 NDUFS3 敲低细胞中，RAB7 蛋白水平显著下降约 50%，且其 mRNA 水平及蛋白酶体降解途径未受影响，提示存在转录后调控机制。晚期内吞途径关键蛋白如动力蛋白（dynein）、溶酶体相关膜蛋白 1（LAMP1）、转录因子 EB（TFEB）、空泡型 H+-ATP 酶亚基 ATP6V1G1 及 RAB9 均呈下调趋势。LysoTracker 染色显示酸性 compartment（晚期内体和溶酶体）的数量、大小及荧光强度显著减少；DQ-BSA 实验表明溶酶体蛋白酶活性降低，组织蛋白酶 D（Cathepsin D）成熟受阻，证实晚期内吞途径功能障碍。此外，复合体 I 抑制剂鱼藤酮（Rotenone）和线粒体解偶联剂 CCCP 处理细胞也导致 RAB7 和 LAMP1 减少，进一步验证线粒体功能与 RAB7 表达的关联。
RAB7 下调削弱胰腺癌细胞的侵袭与转移潜力
在 NDUFS3 敲低细胞中，间充质标记物波形蛋白（vimentin）、N - 钙粘蛋白（N-cadherin）、转录因子 Slug 和 Snail 表达显著降低，上皮 - 间充质转化（EMT）进程受阻。明胶酶谱显示 MMP-2 和 MMP-9 活性下降，细胞外基质降解能力减弱。克隆形成实验、SRB 细胞活力检测及侵袭迁移实验均表明，NDUFS3 敲低细胞的增殖、 colony 形成能力及跨膜迁移能力显著降低，呈现更温和的肿瘤表型。
RAB7 功能回补逆转线粒体与侵袭表型异常
通过转染 HA-RAB7 质粒回补 RAB7 表达后，vimentin 水平显著恢复，线粒体网络复杂度增加，分支长度和线粒体面积回升，表明 RAB7 在调控线粒体形态与肿瘤侵袭性中起关键作用。反之，单独敲低 RAB7 也导致 NDUFS3、NDUFB8 和 SDHB 表达下降，提示 RAB7 与线粒体功能存在双向调控关系。
研究结论与意义：解锁线粒体 - 溶酶体串扰的抗癌新靶点
本研究首次揭示在胰腺癌细胞中，NDUFS3 缺失通过下调 RAB7 引发线粒体 - 溶酶体串扰紊乱，导致溶酶体功能障碍及线粒体动态失衡，进而抑制肿瘤的侵袭与转移。作为线粒体 - 溶酶体互作的核心分子，RAB7 在此过程中兼具 oncogene 特性，其表达水平直接影响线粒体形态、EMT 进程及细胞侵袭能力。这一发现不仅阐明了线粒体功能障碍通过内吞途径调控肿瘤恶性表型的新机制，更为胰腺癌治疗提供了潜在联合靶点 —— 通过协同抑制线粒体复合体 I 与 RAB7 功能，有望打破肿瘤细胞的代谢与侵袭优势，为开发 “线粒体 - 溶酶体双重打击” 的抗癌策略奠定实验基础。未来若能在体内模型中验证该机制，并进一步解析 RAB7 调控的转录后机制，将为攻克这一 “癌中之王” 开辟全新治疗维度。
