Mitochondrial Dysfunction in Cancer Cachexia: Impact on Muscle Health and Regeneration

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.2021年11月12日；10(11):3150.

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癌症恶病质患者的线粒体功能障碍：对肌肉健康和再生的影响

马克·贝尔特拉^1 2, Fabrizio引脚^三, 里卡多·巴拉罗¹, 保拉·科斯泰利^1 2, 法比奥·佩纳^1 2

附属公司

¹意大利都灵10125，都灵大学临床和生物科学系。
²意大利乌尔比诺大学间肌病研究所，邮编：61029。
^三印第安纳大学解剖学、细胞生物学和生理学系，印第安纳州印第安纳波利斯，邮编46202。

PMID： 34831373
预防性维修识别码：项目管理委员会8621344
内政部： 10.3390/单元1013150

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癌症恶病质患者的线粒体功能障碍：对肌肉健康和再生的影响

马克·贝尔特拉等。细胞. 2021.

.2021年11月12日；10(11):3150.

doi:10.3390/cells1013150。

作者

马克·贝尔特拉^1 2, Fabrizio引脚^三, 里卡多·巴拉罗¹, 保拉·科斯泰利^1 2, 法比奥·佩纳^1 2

附属公司

¹意大利都灵10125，都灵大学临床和生物科学系。
²意大利乌尔比诺大学间肌病研究所，邮编：61029。
^三美国印第安纳州印第安纳波利斯印第安纳大学解剖、细胞生物学和生理学系，邮编：46202。

PMID： 34831373
预防性维修识别码：项目管理委员会8621344
内政部： 10.3390/单元1013150

摘要

癌症恶病质是一种经常被忽视的衰弱综合征，它不仅是死亡和癌症治疗失败的主要原因，而且对患者的生活质量产生负面影响。鉴于其多系统发病机制的复杂性，影响骨骼肌以外的几个器官，迄今为止，确定有效的治疗方法尚未成功。致力于癌症恶病质研究的科学界重新关注骨骼肌中发生的线粒体改变，这是复杂代谢紊乱的潜在触发因素，最终导致高分解代谢和组织浪费。线粒体功能障碍可以简单地被视为能量衰竭的原因，从而诱导蛋白质分解代谢作为一种代偿机制；然而，其他特殊的恶病质特征可能取决于线粒体。一方面，化疗也会影响肌肉线粒体功能，另一方面，受损线粒体产生的能量不足可能导致肌肉受损再生。因此，提高线粒体功能可以改善能量状态和化疗耐受性，并缓解癌症恶病质的肌源性过程。在目前的工作中，对有关癌性恶病质中线粒体功能障碍的现有文献进行了重点综述，并对通过PGC-1α过度表达在癌性肌肉萎缩的不同方面刺激线粒体生物生成的潜在作用进行了初步数据剖析。

关键词：PGC-1α；癌症恶病质；代谢；线粒体；肌肉萎缩；肌发生；再生。

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利益冲突声明

作者没有相关的利益冲突需要披露。

数字

**图A1**
(A类)14个月和22个月大的WT在肿瘤生长和化疗实验期间的体重变化(n个= 5; 7）和MCK-PGC-1α小鼠(n个= 5; 5）携带LLC肿瘤。数据报告为初始体重（IBW）的%±SD；(B类)腓肠肌（GSN）、心脏和附睾白色脂肪组织（eWAT）重量；数据以mg±SD表示；(C)自愿抓力；数据（平均值±SD），单位为牛顿。(D类)红细胞压积。数据（平均值±标准偏差）表示为总血的百分比。对于所有面板，通过Student t检验对独立样本的差异显著性进行评估：*第页< 0.05, **第页< 0.01, ***第页<0.001 vs.LLC DOX重量。

图1
线粒体靶向抗恶病质干预。以线粒体为重点的干预措施可以改善癌症和化疗引起的肌肉萎缩，包括调节线粒体的生物发生、动力学（融合和裂变）和有丝分裂。针对线粒体采取了不同的策略：SS-31保护心磷脂，通过提高电子传递链（ETC）效率提高线粒体活性和能量生产；曲美他嗪（TMZ）抑制3-酮酰基-CoA硫酶（KAT）活性，使线粒体代谢转向氧化呼吸，增加线粒体功能；丙酮酸脱氢酶激酶4（PDK4）的基因缺失增强了丙酮酸流入TCA循环，可能改善线粒体内稳态。使用创建的图像BioRender.com网站（2021年8月17日访问）。

图2
癌症及其导致的不活动状态会直接通过细胞因子释放或通过神经肌肉接头（NMJ）断裂、线粒体和肌膜损伤等多种机制损害肌生成过程。已经提出了几种干预措施，主要集中在信号通路抑制、细胞因子调节和运动或模拟运动的代谢调节剂上。使用创建的图像BioRender.com网站（于2021年8月17日访问）。

图3
(A类,B类)经GAPDH标准化的PGC-1α蛋白表达的代表性蛋白质印迹带和密度分析。数据报告为未受伤对照组的%±SD；(C,D类)健康或恶病质WT和MCK-PGC-1α小鼠受伤肌肉的代表性H&E小组和CSA量化。数据表示为未受伤WT对照组的%±SD；(E类)胫骨前肌的代表性图片，根据其具体的实验条件。(F类)通过GAPDH表达标准化的cyt c蛋白的代表性蛋白质印迹带和密度分析。数据以每种实验条件下未受伤肌肉的%±SD报告。对于所有小组，差异的重要性由Student’st吨-独立样本测试：*第页< 0.05, ***第页< 0.001.

图4
根据原发性、拮抗性和综合性特征，提出了癌症恶病质中肌肉萎缩的发病机制。使用创建的图像BioRender.com网站（2021年8月17日访问）。

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[5] 美国癌症患者中的Arthur S.T.、Van Doren B.A.、Roy D.、Noone J.M.、Zacherle E.、Blanchette C.M.Cachexia。医学经济学杂志。2016;19:874–880. doi:10.1080/13696998.2016.1181640。-DOI程序-公共医学

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[7] Argilsés J.M.、Busquets s.、Stemmler B.、López-Soriano F.J.《癌症恶病质：了解分子基础》。Nat.Rev.癌症。2014;14:754–762. doi:10.1038/nrc3829。-DOI程序-公共医学

[8] Argilsés J.M.、Busquets s.、Stemmler B.、López-Soriano F.J.《癌症恶病质：了解分子基础》。Nat.Rev.癌症。2014;14:754–762. doi:10.1038/nrc3829。-DOI程序-公共医学

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