目前还无法阐明线粒体在肿瘤形成和发展中的作用。
在溃疡性结肠炎患者中，线粒体缺失会导致非典型增生性病变的发生。
在溃疡性结肠炎患者中，线粒体缺失可能被用来检测和预测肿瘤的发生。
线粒体在肿瘤形成和发展中的作用到底是什么，人们还不太了解。溃疡性结肠炎是一种促进结直肠癌发展的炎症性肠道疾病，它也是研究肿瘤进展的极佳模型。因此，来自华盛顿大学的Rosa Ana Risques等人设计了一项研究，以描述溃疡性结肠炎患者肿瘤形成过程中线粒体发生的变化，并在7月的JNCI在线期刊上发表了他们的发现。
研究人员纳入了溃疡性结肠炎高等级非典型增生或肿瘤患者（9名进展者）和没有非典型增生的溃疡性结肠炎患者（9名非进展者），研究人员对他们进行了非典型增生结肠活检和免疫组化染色，以确定电子运输链的组成部分细胞色素C氧化酶（COX）。研究人员使用多光谱成像技术对COX进行定量测定。
在另外6名进展期患者中，分别对非典型和非典型增生性病变的活检进行了COX和其他线粒体蛋白（如PGC1α，线粒体生物合成的主要调节剂）的染色。研究人员使用定量聚合酶链反应来确定线粒体DNA的拷贝数。应用带有双侧检验的广义估计方程来确定个体之间的关联。
使用广义估计方程，研究者表明，与非进展性溃疡性结肠炎患者相比，进展性溃疡性结肠炎患者的非典型增生病变的活检显示了COX的显著损失。COX密度的减少越接近非典型增生，COX密度在邻近的非典型增生表皮组织中最低。令人惊讶的是，肿瘤组织中的COX密度明显较高。在其他线粒体蛋白中也观察到同样的双峰模式，包括PGC1α，并被线粒体DNA拷贝数所证实。
本研究结果表明，线粒体缺失会导致非典型增生性病变的发生，因此可用于检测和预测肿瘤的发生。肿瘤细胞中线粒体的恢复表明，线粒体是细胞进一步增殖的一个必要组成部分。这种双峰模式可能是由线粒体生物合成PGC1α的转录调控所驱动。
研究背景
线粒体DNA的突变被认为是活性氧激活的结果。沃伯格首先提出线粒体功能障碍引发了肿瘤细胞的有氧糖酵解。最近的研究证实，绝大多数的肿瘤线粒体功能正常，它们的代谢被改变以支持细胞快速生长。
老年结肠的研究人员建议，细胞色素C氧化酶的免疫染色是线粒体功能的一个很好的指标。
溃疡性结肠炎是一种炎症性肠道疾病，会导致结肠直肠癌的发生。这种疾病是研究线粒体功能不足的一个理想模型。这首先是因为非典型增生常常发生在癌前病变，后来从低级别的非典型增生发展到高级别的非典型增生，最终导致肿瘤。其次，代谢和蛋白质组学研究指出，线粒体功能障碍与溃疡性结肠炎及其向肿瘤的发展有关。
