粒線體、ROS 與癌症:壓力訊號如何影響細胞環境

by | 10 月 15, 2026

粒線體在轉換能量的過程中會產生活性氧(ROS),適量的 ROS 參與細胞訊息傳遞;當生成與清除失去平衡,則可能影響 DNA、蛋白質與脂質。在癌症研究中,ROS 具有雙面性:某些情境下支持癌細胞生長與適應,過量時也可能造成癌細胞死亡。這些作用取決於細胞種類、作用位置與疾病階段。日常保健無法直接套用實驗中的 ROS 操作,飲食與生活安排仍應回到營養充足、規律活動與休息,避免把抗氧化補充品當成防癌或治癌工具。

粒線體產生 ROS,也是正常生理的一部分

看到「活性氧」,很多人會想到老化、發炎與細胞受損,接著便想多補充抗氧化營養素。不過,理解 ROS 的用途,才能判斷「抗氧化」在不同情境中的意義。

活性氧的英文是 reactive oxygen species,簡稱 ROS,包括超氧陰離子、過氧化氫等分子。它們的反應性不同,也不全都屬於自由基。

粒線體透過電子傳遞鏈協助製造 ATP,過程中部分電子與氧反應,形成 ROS。細胞內其他酵素系統也會產生 ROS,因此活性氧有多種來源。

在特定的濃度範圍內,ROS 能改變特定蛋白質的狀態,傳遞與生長、代謝及防禦有關的訊息。身體則透過抗氧化酵素、穀胱甘肽等系統控制反應,維持氧化還原平衡。粒線體同時參與產能與訊號調節,也是癌症代謝研究關注的原因。

當氧化壓力超出調節能力,細胞會受到哪些影響?

ROS 的影響取決於種類、生成位置、持續時間,以及細胞的防禦與修復能力。當氧化反應超出調節範圍,便可能干擾正常訊號,造成分子損傷。

DNA 可能出現鹼基氧化或鏈斷裂。 細胞有修復機制,但若損傷未被正確修復,可能留下突變。這是癌症形成的可能環節之一,不能把一次氧化損傷直接等同於癌症。

蛋白質的結構與功能可能改變。 部分氧化變化可逆,是正常訊號的一部分;嚴重損傷則可能影響酵素、受體或細胞結構,需要清除與更新。

脂質可能發生過氧化。 細胞膜與粒線體膜含有脂質,過氧化反應可能干擾膜功能,產生的反應性分子也可能進一步影響其他細胞成分。

這些變化會牽動能量代謝、修復與細胞存活,但實際結果仍需放回細胞所處的環境判讀。

ROS 為什麼可能支持癌細胞,也可能傷害癌細胞?

癌細胞經常面對缺氧、營養供應不穩與代謝需求增加。部分癌細胞會利用 ROS 訊號調整生長與存活路徑,同時提高抗氧化防禦能力,讓自己能承受這些壓力。

當 ROS 持續升高,超過癌細胞能處理的範圍,分子損傷也可能使其死亡。因此,癌症研究同時存在降低特定氧化訊號,以及提高癌細胞氧化負荷等不同策略。

這種雙面性也出現在「腫瘤微環境」中:腫瘤周圍有免疫細胞、纖維母細胞與血管,氧氣及營養的分布也不均勻。同樣的 ROS 變化,在癌細胞與免疫細胞中可能產生不同結果。某個操作能讓培養皿中的癌細胞死亡,仍需確認它會如何影響正常組織與免疫功能。

所以,研究中的「增加 ROS」或「降低 ROS」,都需要說明作用對象與條件,無法單靠數值高低判斷好壞。

機制研究,距離日常建議還有幾道關卡

閱讀「某成分調節 ROS、抑制癌細胞」的報導時,營養師會先看研究用了什麼模型:是培養細胞、動物,還是人體試驗?使用濃度能否透過一般飲食達到?觀察的是細胞訊號,還是病人的治療結果?

實驗中的成分可能直接接觸癌細胞;吃進人體後,則要經過消化、吸收與代謝,到達組織的形式和濃度都可能不同。機制研究可以提出假說,臨床效益仍需要人體研究驗證。

美國國家癌症研究所指出,人體研究尚未證實抗氧化營養補充品能普遍降低罹癌或癌症死亡風險。正在接受癌症治療的人,也應先與醫療團隊確認補充品的適用性及交互作用。

日常照顧,回到吃得完整與有時間恢復

從營養師的角度,日常安排可以先從餐桌做起。全穀雜糧、蔬菜、豆類、水果與堅果種籽,提供纖維、維生素、礦物質及多酚等植化素。選擇不同食物,有助於補足整體營養,無須追求單一食物的「抗氧化力排名」。

BE Vert 的乘法飲食概念,以高纖植物性食物作為基底,加上豆製品、魚、蛋與肉類等優質蛋白質來源,再搭配多色蔬果、堅果種籽與健康烹調方式。每天安排走路,依體能加入肌力訓練,晚上保留睡眠與休息時間,讓飲食、活動和恢復成為生活的一部分。

這些安排提供日常健康支持,無法用來保證癌症不會發生。若正在接受治療,或出現食慾下降、體重減輕,飲食優先順序需要依病況調整。BE Vert 營養師可配合醫療團隊,從進食量、身體狀態與生活習慣擬定能執行的方案。

參考文獻

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Li, Z., Zhang, W., Guo, S., Qi, G., Huang, J., Gao, J., Zhao, J., Kang, L., & Li, Q. (2024). A review of advances in mitochondrial research in cancer. Cancer Control, 31. https://doi.org/10.1177/10732748241299072

National Cancer Institute. (n.d.). Antioxidants and cancer prevention. https://www.cancer.gov/about-cancer/causes-prevention/risk/diet/antioxidants-fact-sheet

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—— 審訂|胡淑婷 營養師

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