近日，美國南阿拉巴馬大學(xué)（University of South Alabama）研究團(tuán)隊在《自然》（Nature）期刊發(fā)表了一項突破性研究，首次揭示神經(jīng)元可以將自身的線粒體直接轉(zhuǎn)運給癌細(xì)胞，從而提升腫瘤的能量代謝能力和轉(zhuǎn)移潛能。這一發(fā)現(xiàn)為“神經(jīng)—腫瘤互作”機(jī)制提供了新的證據(jù)，也為抑制癌癥進(jìn)展提供了潛在的新靶點。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)助推腫瘤進(jìn)展，機(jī)制首次明確

長期以來，腫瘤組織中常見的神經(jīng)密集分布曾引發(fā)腫瘤學(xué)家的關(guān)注。臨床觀察和動物實驗均提示，神經(jīng)的存在可能助長腫瘤生長和擴(kuò)散。然而，神經(jīng)如何具體影響癌細(xì)胞一直缺乏明確機(jī)制。

該研究團(tuán)隊采用小鼠乳腺癌模型，聯(lián)合轉(zhuǎn)錄組分析、組織病理檢查和線粒體追蹤技術(shù)，系統(tǒng)性探索了神經(jīng)元對腫瘤細(xì)胞的影響路徑。

阻斷神經(jīng)信號顯著抑制腫瘤入侵

研究人員首先采用肉毒毒素A（BoNT/A）對小鼠乳腺腫瘤進(jìn)行化學(xué)去神經(jīng)化處理，結(jié)果顯示，與對照組相比，這些“去神經(jīng)化”腫瘤的線粒體含量顯著下降，代謝相關(guān)通路（如三羧酸循環(huán)）下調(diào)，侵襲性病灶的發(fā)生率從55%降至12%。這一結(jié)果證明，神經(jīng)信號在維持腫瘤細(xì)胞代謝活性方面起著關(guān)鍵作用。

首次觀察到“神經(jīng)元向癌細(xì)胞”線粒體直接轉(zhuǎn)運

更令人震驚的是，研究團(tuán)隊借助全新構(gòu)建的“線粒體追蹤系統(tǒng)”（MitoTRACER），首次在體內(nèi)觀察到神經(jīng)元通過“穿膜納米管”（tunneling nanotubes）將自身的線粒體轉(zhuǎn)運至癌細(xì)胞。接受線粒體的癌細(xì)胞在功能上實現(xiàn)“復(fù)蘇”——氧化磷酸化能力恢復(fù)、ATP水平升高、抗氧化應(yīng)激能力增強，甚至可在無尿苷條件下存活和增殖。

動物實驗進(jìn)一步顯示，接收到神經(jīng)元線粒體的癌細(xì)胞更容易形成遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移灶，尤其在腦和肝部位顯著富集，顯示其在癌癥擴(kuò)散過程中具有明顯的生存優(yōu)勢。

癌細(xì)胞或為“主動發(fā)起者”

研究還提示，這一轉(zhuǎn)運行為并非神經(jīng)元主動“救援”癌細(xì)胞的反應(yīng)，而是癌細(xì)胞主動招募并誘導(dǎo)神經(jīng)元產(chǎn)生和輸送線粒體的一種“劫持”行為。這顛覆了傳統(tǒng)對于細(xì)胞間線粒體轉(zhuǎn)移的理解。

提示新的抗癌策略：靶向“神經(jīng)—腫瘤軸”

本項研究揭示了一種“雙重機(jī)制”：神經(jīng)系統(tǒng)既通過整體支持癌細(xì)胞代謝維持其生長，又可通過線粒體的直接轉(zhuǎn)運助力癌細(xì)胞在轉(zhuǎn)移過程中抵御壓力、維持活力。

研究人員指出，靶向神經(jīng)供應(yīng)可能成為一種新的抗癌策略，尤其是在防止腫瘤轉(zhuǎn)移方面展現(xiàn)出潛力。當(dāng)然，神經(jīng)—腫瘤互作中的信號傳導(dǎo)路徑仍需進(jìn)一步研究和闡明。

“我們可能低估了神經(jīng)在腫瘤生態(tài)系統(tǒng)中的角色。”研究團(tuán)隊表示，這項研究為癌癥治療提供了新的研究方向，也為開發(fā)新型神經(jīng)靶向療法提供了理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：Gregory Hoover et al, Nerve-to-cancer transfer of mitochondria during cancer metastasis,?Nature?(2025).?DOI: 10.1038/s41586-025-09176-8

編輯：王洪

排版：李麗