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1918年，当一战的局势逐渐清朗时，著名的物理学家爱因斯坦收到一位女性一又友的托福，但愿他写信劝劝她那时在一个精锐马队团担任医师的犬子——让他重回学术界。这位母亲合计，失去犬子的才能会是这个寰宇的悲催。13年后，这位医师不负所望，成为了畴昔独一的诺贝尔生理学或医学奖的赢得者。这个擅长马术的医师恰是德国生物化学家奥托·海因里希·瓦尔堡（Otto Heinrich Warburg），他因为发现线粒体中“呼吸酶的性质和作用方式”于1931年赢得了诺奖。

△ 相片最左侧的东说念主是奥托·海因里希·瓦尔堡（起原：维基百科）

瓦尔堡的一世共赢得了47次诺奖提名，而他在一世中都在讨论两个基本的生物常识题：人命的能量是什么？以及癌细胞和平常细胞在代谢上的互异。如今来看，瓦尔堡极富远见，癌细胞的能量代谢于今都是科学界最受和顺的畛域之一。20世纪20年代，瓦尔堡曾发现癌细胞不错进行有氧糖酵解——在有氧的情况下，也能经受多量葡萄糖产生乳酸。这个历程在它们的细胞质中进行，因此不需要线粒体，不错产能更快，不错让癌细胞收场快速增长。

那时，瓦尔堡合计，这是由于癌细胞线粒体荒谬或者劣势导致的。不事后续的一些讨论表示，癌细胞的线粒体可能并不会有较着劣势，反而是短少线粒体，会让它们的致癌性裁减。一个不雅点则合计，肿瘤细胞领有代谢可塑性，不错在糖酵解和氧化磷酸化（需要线粒体，产能更多）之间切换，以安妥不同的生涯挑战。

比较之下，东说念主体内平常的细胞则极端依赖线粒体供能，而癌细胞似乎不仅知说念这极少，还以此发现了打倒抗癌的T细胞的方式。3年前，好意思国哈佛医学院的副教悔Shiladitya Sengupta的讨论团队在《当然·生物时代》（Nature Biotechnology）上发表了一项讨论。他们发现，癌细胞的体表会伸出多个“大手”，即长的纳米管说念，以承接T细胞。这个举动充满敌意，它们和会过管说念，偷走T细胞的线粒体。

科学家合计癌细胞对免疫细胞使出了一招“扫地俱尽”，而跟着T细胞被“偷家”，它们也会失去交游才调，从此因小见大。

△ 线粒体，莫得它一个都别思活（除了原核生物）（起原：维基百科）

能够是看到T细胞过于惨兮兮，本年9月，Sengupta的讨论团队又在《细胞》（Cell）上发表了一篇论文。此次，他们为T细胞找到了一个能为其“超能充电”的后盾。那么赢得超能现象的T细胞对战癌细胞，胜算又有几何呢？

01

T细胞：完蛋，血条掉完毕

当T细胞到达肿瘤周围时，肿瘤微环境中的多种分子，就会启动扼制T细胞的活性。而之后，T细胞更是会被偷走一些供能的线粒体，变得举步维艰，很快便走向了阑珊。这有点像是在邪派大佬的压迫下，顶尖高东说念主的装备、血量一顿狂掉，临了各式修王人的绝招鼓胀莫得契机发达出来。

△ 三个T细胞围攻癌细胞（起原：维基百科）

而这个历程似乎是不行逆的。科学家就曾发现要是将细胞中的线粒体沿途去除，它们就无法产生新的线粒体。这个气候不错追想到真核细胞中线粒体的发祥。线粒体是真核细胞中一个要道的细胞器，内共生假说和现存的基因数据都阐述，线粒体可能发祥于阿尔法变形菌。线粒体也只可通过二元裂变形成，这恰是细菌和古细菌使用的细胞分裂面貌。

不外就算癌细胞会偷家，也不是全然莫得但愿。一些讨论东说念主员就不雅察到，一些细胞的线粒体不错迁徙到受损细胞中，促进受损细胞竖立。这也让讨论东说念主员产生了一种新思法，给T细胞也输点线粒体，让它们归附交游力。

02

线粒体：一种政策资源

线粒体迁徙最主要的方式之一即是行使纳米管说念。这种纳米管是细胞行使F-肌动卵白形成的膜突起，它不错特等很远的距离来桥接两个细胞。在这项新讨论中，Sengupta和共事发现时东说念主和小鼠体内，一种存在于东说念主骨髓中的多聪颖细胞——骨髓基质细胞（BMSC）和CD8+ T细胞之间都会存在复杂的纳米管。其中BMSC会参与调动T细胞的功能和分化。

△ BMSC和T细胞之间的纳米管说念

为了详情BMSC是否会向CD8+ T细胞输送线粒体，讨论东说念主员用东说念主和小鼠的细胞离别进行了履行。他们先用红色荧光卵白（DsRed）记号了BMSC中线粒体的亚基卵白，再将BMSC和CD8+ T细胞共培养24小时后。截至发现，部分东说念主和小鼠的CD8+ T细胞出现了红色荧光卵白的信号。

讨论东说念主员还使用鬼笔环肽-绿色荧光（Phalloidin Green）对BMSC和CD8+ T细胞的F -肌动卵白进行记号。当他们放大纳米管上的一些细节时，有了一个预期中的发现：绿色荧光的底下，有红色荧光记号的线粒体在出动。这也阐述了讨论东说念主员的忖度，线粒体不错借由纳米管说念，从BMSC运输到CD8+ T细胞。

△ 在绿色荧光记号的纳米管说念之下，是红色荧光记号的线粒体

要是说，癌细胞和T细胞之间的纳米管是吸走T细胞能量的“深广吸管”。那么，BMSC和CD8+ T细胞之间的则是一条紧迫提拔纳米管说念，而在这些纳米管说念的构建中，要道的TLN2基因发达了要紧作用。在CD8+ T细胞或BMSC中的TLN2缺失，都足以权臣损害线粒体迁徙率。在BMSC中，这种影响尤为权臣。

03

上擂台，“超能”T细胞！

线粒体的一个要道任务是通过有氧呼吸产生能量。讨论东说念主员发现，当CD8+ T细胞秉承线粒体，会变身为领有更高基础呼吸的“超能”T细胞，其备用呼吸才调（SRC）也会进步，不错匡助T细胞冒失高能量代谢的情况。

而这些“超能”T细胞更能灵验地干预肿瘤里面，而那些平常的T细胞仍然会被放手在肿瘤以外，只可在肿瘤外围发达功能。在线粒体的加执下，这些“超能”T细胞的代谢率也不会受到肿瘤的较着影响。

小鼠履行表示，领有“超能”T细胞的患癌小鼠的生涯时分较着更长。这些“超能”T细胞在肿瘤微环境中愈加活跃，发达出了真确的杀伤才调，不错让肿瘤消退更快。讨论东说念主员示意，BMSC的线粒体对对抗肿瘤的CD8+ T细胞产生了长远的影响：让这些“超能”T细胞的存活率增多，领有了强劲的、在肿瘤中膨大的才调。与此同期，它们对肿瘤引起的耗竭有了更强的扞拒力，且能变身为更具杀伤才调的“杀手”——高度特化的细胞毒性效应细胞。

△ 起原：Pixabay

更令东说念主惊喜的是，这个成果并不是片时的，而是不错弥远存在。这些“超能”T细胞赢得的线粒体不错通过重叠分裂，传递给它们的子细胞。在迁徙历程发生1个月后，“超能”T细胞仍然领有更多的线粒体。

04

这是一辆赛车

9月27日，一项发表于《转变医学杂志》（Journal of Translational Medicine）的讨论也阐述，线粒体迁徙不错逆转T细胞的气运轨迹，让它们对凋一火等逝世教导，领有更高的扞拒才调。另外，要是将线粒体提供给能特异性抗癌的CAR-T细胞，这些细胞将会在东说念主体存活更长的时分，发达更强的抗癌才调。

巴西里约热内卢国度癌症讨论所（INCA）的讨论员、著作的共同作家之一Martín Hernán Bonamino示意，这就像是将一辆范例轿车改形成一辆赛车。那些秉承了线粒体的CAR-T细胞不仅生涯率进步，还具备了最好的性能，能更灵验地抨击癌细胞。

总的来说，一个最要道的决定身分是线粒体的结构和功能是否平常，而这和线粒体DNA的突变密切关联。梗概60%的癌症病例发生在65岁及以上的患者中，而线粒体DNA发生积存挫伤的可能性是核DNA的10倍。因此，癌症患者线粒体DNA中积存突变，可能会更多，而他们的线粒体是否平常，能否都发达该有的作用，能够也曾一个值得深入探究的问题。另外，讨论东说念主员较为担忧的极少是，在现存的迁徙历程中，线粒体迁徙率较低，梗概为10%左右，这可能会影响这一方式后续在临床上的关联应用。

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撰文：clefable | 审校：冬鸢 |参考贵寓：

[1] https://medicalxpress.com/news/2024-10-cellular-power-stem-cells-lifeline.html

[2] https://translational-medicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12967-024-05627-4

[3] https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00956-5?

[4] https://www.nature.com/articles/s41565-021-01000-4