骨骼是肺癌、乳癌、前列腺癌等常見的轉移目的地。骨轉移發生率高、死亡率高。作為骨環境中豐度最高的細胞，骨細胞是骨代謝和骨穩態的重要調節者，但長期以來骨細胞與骨轉移間的關系不明確。1月17日，上海市第六人民醫院國家骨科醫學中心張長青、高俊傑教授團隊與浙江大學醫學院附屬第二醫院骨科、浙江大學骨科研究所葉招明教授團隊合作，在【科學前沿】（Science Advances）發表研究論文，揭示骨細胞粒線體調控骨轉移微環境的新機制——骨細胞透過粒線體轉移啟用STING介導腫瘤免疫。
早在2019年，張長青、高俊傑團隊就發表研究發現骨細胞之間存在粒線體轉運現象，即骨細胞可透過將粒線體轉運給周圍的骨細胞來維持整個骨細胞網路的能量穩態。
此後，張長青、高俊傑團隊與浙大二院骨科葉招明團隊合作，不斷探究骨細胞粒線體的新功能。研究人員構建了骨細胞特異性敲除的基因改造小鼠（iDTR小鼠）。該品系小鼠骨細胞特異性敲除明顯促進骨轉移的進展，提示了骨細胞在骨轉移中發揮保護性作用。
課題組過往研究發現骨細胞間存在粒線體互動網路，發揮調控骨微環境穩態作用。於是，研究人員提出假設，骨細胞透過粒線體互動調控癌癥骨轉移進展。研究人員利用骨細胞粒線體特異性標記小鼠(PhAM小鼠)、共聚焦成像及流式細胞術，在體內和體外證明骨細胞-腫瘤細胞間粒線體互動。
隨後在小鼠模型及體外實驗中，骨細胞特異性敲除Miro1、MFN2蛋白能明顯降低骨細胞-腫瘤細胞間粒線體互動水平，且明顯促進骨轉移瘤進展。
此外，這種Miro1/MFN2介導的粒線體互動水平會隨年齡增長而降低。分子機制方面，研究人員發現骨細胞粒線體能提高受體腫瘤細胞胞質內粒線體DNA (mtDNA)水平，從而啟用cGAS/STING通路，促進下遊STING相關腫瘤免疫，發揮抗骨轉移作用。
該研究闡述了骨細胞在癌癥骨轉移微環境中的關鍵作用，揭示了Miro1/MFN2介導的細胞間粒線體互動在調節腫瘤免疫的重要作用。這一發現可能為利用骨細胞粒線體來預防和治療癌癥骨轉移提供潛在治療靶點。
