线粒体功能损伤是在癌症中普遍存在的现象。然而,其在癌肿发展中的作用与机理还很不清楚。EMT是参与胚胎发育、创伤修复和器官纤维化等生理病理过程的重要事件。越来越多的研究表明,EMT是上皮性质的癌细胞组织浸润和远端转移的重要途径之一。目前,线粒体功能损伤与EMT是否存在联系及其在癌症发展过程中的作用还不明确。线粒体具有自己的基因组和特异性的基因表达系统。线粒体基因组编码了组成线粒体呼吸链酶复合体的13个亚基以及线粒体特有的rRNAs和tRNAs。TUFM是核基因编码的调控线粒体蛋白翻译的关键因子之一,参与线粒体基因蛋白翻译过程中的氨基酸延伸和密码子-反密码子以及氨基酸-tRNA配对的校对。在近年的研究中,宋建国组的博士研究生贺凯和郭晓杰等人发现,在肺癌组织中TUFM的表达水平与上皮细胞标志蛋白E-cadherin呈正相关性而与肺癌的进展程度呈负相关性。敲低TUFM抑制肺癌细胞线粒体基因编码蛋白的表达,引起线粒体功能损伤并促进了ROS的生成。TUFM下调引起的细胞能量和氧化应激反应, 导致AMPK的活化。活化的AMPK能使GSK3b分子磷酸化和b-catenin的核转运和细胞核基因的表达,诱导EMT和细胞相关行为的改变, 促进移植肺癌细胞的转移。此研究工作表明线粒体的功能损伤与EMT的联系,提供了癌症发展机制的新认识。
该项目的完成获得国家科技部、国家自然科学基金委的经费支持;该成果数据收集工作得到生化与细胞所公共技术服务中心分子平台、细胞平台和动物平台的支持。(生化与细胞所)

TUFM调控肺癌细胞EMT的作用机制