1.美国罗彻斯特大学的研究团队在Nature期刊上发表了一项关于牛磺酸的研究,发现白血病细胞依赖牛磺酸转运蛋白吸收牛磺酸,并促进癌细胞的生长与扩增。
2.然而,先前Cell期刊的研究发现牛磺酸在白血病中扮演“燃料”角色,有助于增强免疫力。
3.研究发现,牛磺酸在实体瘤中更像是一种“能量补给”,其缺失会严重削弱CD8+ T细胞的战斗力。
4.由于牛磺酸在不同肿瘤类型和TME中的“双面角色”,未来的肿瘤治疗策略可能需要双向调控、因病制宜的综合干预手段。
5.对于没有牛磺酸代谢风险的普通人群,适量补充牛磺酸可以从天然饮食中寻找来源,如鱼类、虾、蟹、贝类、畜禽肉、坚果和豆类等。
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谁能想到,那个总被包装成“提神神器”的功能饮料小配角——牛磺酸,居然比主角还“风光”:抗癌、控体重、抗衰老三线“开花”,还分别登上了Cell、Nature、Science的CNS“三大刊”舞台(点击阅读)。
不过,就在大家还沉浸在“牛磺酸=有益健康”的滤镜里时,近期,由来自美国罗彻斯特大学的研究团队发表在Nature的一项研究[1]却突然甩出一记“反转大招”——白血病细胞依赖牛磺酸转运蛋白吸收牛磺酸,并将其传送至细胞内部,进而助推癌细胞的生长与扩增。更令人意外的是,外源性补充牛磺酸竟会加速髓系白血病进展;相反,若阻断牛磺酸转运蛋白的功能,则可显著抑制白血病细胞的增殖与生存,提示这一转运蛋白或可成为未来治疗的潜在靶点。
牛磺酸:
LSC赖以生存的“秘密武器”
在与髓系白血病的“攻防战”中,癌细胞并非孤军奋战。它们善于借助“地利之便”——也就是骨髓中的肿瘤微环境(TME)来增强自身的生长优势。特别是白血病干细胞(LSC),它们通过与周围细胞之间复杂而精密的“信息交流”,不断获取支持信号,从而实现持续生长和逃避免疫清除。
为了揭示这些“支持信号”的关键来源,研究团队绘制了一张详尽的“LSC–TME配体-受体互作图谱”,并从中筛选出22个在人类LSC中高表达的受体候选分子。但这些受体中,哪些真正对病情恶化有“推动作用”?研究者进一步将这些受体基因的表达水平与急性髓系白血病(AML)患者的临床预后数据进行关联分析。结果显示,只有低密度脂蛋白受体(LDLR)和SLC6A6的高表达与患者不良结局显著相关,提示它们可能是LSC赖以生存和白血病进展的重要“通信枢纽”。
其中,LDLR是调节胆固醇代谢的关键分子,其主要配体之一是载脂蛋白E(APOE)。进一步研究发现,APOE在骨髓间充质干细胞(MSCs)中的表达水平极高,提示其很可能是TME中支持白血病的重要信号分子。
相比之下,另一个受体SLC6A6则展现出更具“营养依赖性”的特征。SLC6A6编码的是高亲和力的牛磺酸转运蛋白TAUT,能够将骨髓环境中的牛磺酸高效地转运进入LSC。并且,SLC6A6在AML中的LSC显著上调,且其表达可被致癌基因直接诱导,强化了它在肿瘤发生中的功能基础。
在体外共培养实验中,研究者发现TAUT的缺失显著削弱了LSC在骨系细胞支持下的生长能力。这一结果提示,LSC 并不具备自身合成牛磺酸的能力,而是高度依赖TME中骨系细胞所提供的外源性牛磺酸。然而,即使TME中仍持续供应牛磺酸,缺乏TAUT的LSC也无法有效吸收和利用,进一步强调了TAUT在介导牛磺酸摄取中的关键作用。
那么,这些牛磺酸从哪来?
这一结果不仅体现在体外实验中,也在体内小鼠模型及人类患者来源的AML细胞中得到了验证:抑制牛磺酸的合成通路,不仅削弱了LSC的生长能力,还改善了实验动物的生存结局。补充牛磺酸可促进LSC的生长,加速白血病的进展。
也就是说,牛磺酸是骨髓TME中LSC生存和扩张的重要“营养源”,而LSC则通过SLC6A6作为“入口”源源不断地摄取这些营养分子。
另外,多组学分析进一步揭示了牛磺酸在LSC中的深层作用机制:一旦失去对牛磺酸的摄取能力,LSC中依赖RAG-GTP激活的mTOR信号通路便无法顺利启动,随之而来的,是其下游糖酵解代谢路径的明显受抑。这意味着,牛磺酸并非只是单纯的“营养物资”,它更像是点燃LSC能量引擎的“启动钥匙”。这一信号–代谢链路清楚地表明:牛磺酸在白血病细胞中,承担着调控能量代谢与信号转导的双重角色,是支撑其恶性生存状态的重要分子。
“双剑合璧”:
TAUT抑制剂联手Venetoclax,抗癌更有力
尽管TAUT在小鼠白血病模型中的功能已获得初步验证,但其在人类AML中的临床相关性以及作为治疗靶点的潜力仍有待深入评估。
这些结果不仅揭示了TAUT在牛磺酸代谢通路中的关键地位,也提示其可能是venetoclax耐药AML亚型的代谢弱点。换句话说,靶向TAUT不仅具备选择性,还能增强现有治疗的疗效,未来有望为难治性AML提供新的治疗选项与转化方向。
总的来说,这项研究表明,尽管牛磺酸在能量饮料和化疗辅助补充剂中广泛存在,在白血病患者中使用牛磺酸需要格外谨慎。高剂量的牛磺酸补充可能会促进白血病的生长。
免疫细胞“重振旗鼓”
就在大家被这项Nature新研究惊得一头雾水、开始质疑牛磺酸是否真的“站错了队”时,不妨回头看看之前Cell发表的另一项重量级研究[2]——它给出了几乎截然相反的结论:牛磺酸不仅不是肿瘤帮凶,甚至还是T细胞打赢肿瘤战役的关键能量补给。这不禁让人陷入思考:牛磺酸到底是“好”还是“坏”?是在助长癌细胞,还是在增强免疫力?
在肿瘤免疫这场“攻防战”中,牛磺酸转运蛋白SLC6A6再次扮演了关键角色。研究发现,在多种类型的肿瘤组织中,SLC6A6的表达水平显著升高,并与肿瘤侵袭性增强和患者预后不良密切相关。高表达的SLC6A6使得肿瘤细胞在微环境中具备更强的“资源掠夺”能力,优先摄取牛磺酸,从而让周围的CD8⁺ T细胞陷入严重的营养匮乏。
而这场由牛磺酸缺失引发的“饥饿战”,在T细胞内部激起了一系列连锁反应。具体而言,牛磺酸不足会激活CD8⁺ T细胞中的内质网(ER)应激反应,并通过PERK–JAK1–STAT3信号轴促使转录因子ATF4表达上调。并且,ATF4的活化不仅本身持续存在,还进一步诱导了包括PD-1在内的多个免疫检查点分子的高表达,使T细胞功能持续受限,逐步陷入深度衰竭状态。肿瘤细胞借由这一“牛磺酸饥饿策略”,悄无声息地削弱了免疫系统的反击能力。
更令人警觉的是,研究者在胃癌模型中还揭示了一个潜在的恶性循环:常规化疗虽能杀伤肿瘤细胞,却会激活转录因子SP1,而SP1又进一步诱导SLC6A6表达上调,反而助长了肿瘤细胞对牛磺酸的依赖和摄取。这意味着,在某些情境下,传统疗法可能在不经意间加剧了肿瘤的免疫逃逸。
不过,研究同样提供了逆转这一困局的希望。通过外源性补充牛磺酸,可显著缓解T细胞因营养缺乏所导致的ER应激,重启其免疫功能,恢复对肿瘤的杀伤能力。同时,牛磺酸的补充还能够增强化疗等现有治疗策略的总体效果,为未来肿瘤治疗提供了全新的联合干预思路。
牛磺酸的“分裂人生”
看似矛盾的两项研究,其实折射出牛磺酸在不同肿瘤类型和TME中的“双面角色”。
在白血病中,牛磺酸的角色更接近于“燃料”——它直接被癌细胞摄取,用于支持其能量代谢和快速扩增。研究[1]发现,LSC自身无法合成牛磺酸,完全依赖转运蛋白TAUT从骨髓TME中摄取。令人意外的是,骨髓中的成骨细胞谱系还高表达牛磺酸合成酶 CDO1,主动为LSC提供牛磺酸。这一代谢依赖形成了癌细胞与TME之间的“营养联盟”。
相反,在实体瘤中,牛磺酸则更像是一种“能量补给”,其缺失会严重削弱CD8⁺ T细胞的战斗力。由于肿瘤细胞高表达 SLC6A6,疯狂“抢占”牛磺酸资源,导致周围免疫细胞陷入严重营养匮乏,功能受损,进而出现免疫逃逸。
这种角色转换背后,也体现在各自截然不同的信号通路上。在白血病中,牛磺酸通过激活 Rag-GTP依赖的mTOR信号,驱动糖酵解,直接为癌细胞源源不断提供能量。而在实体瘤中,牛磺酸缺乏会触发CD8⁺ T细胞内质网应激,继而通过PERK–JAK1–STAT3通路诱导ATF4 上调,进一步驱动PD-1等免疫检查点基因表达,最终导致T细胞功能衰竭。
这两项结论“矛盾”的研究,实则揭示了同一个代谢本质——牛磺酸是一种高度竞争性的“营养战略物资”,其生物学效应取决于TME中哪一方占据主导地位:
如果癌细胞更强势(如白血病),牛磺酸就成了支持其代谢的“助燃剂”;
如果免疫细胞得势(如实体瘤联合牛磺酸补充),牛磺酸则转化为激活抗肿瘤免疫的“能量源”。
未来的肿瘤治疗策略,也许不该再将“促进”或“抑制”作为单选题,而应在精确识别的基础上,设计双向调控、因病制宜的综合干预手段,实现真正的代谢免疫双赢。
如此看来,牛磺酸的补充并非人人适用,尤其对白血病患者而言更需格外谨慎。若盲目摄入牛磺酸补充剂(如蛋白粉、能量饮料),反而可能在无意中“喂养”了癌细胞,增加疾病进展的风险。
当然,这并不意味着牛磺酸就是“有害物质”。在实体瘤的治疗中,适当补充牛磺酸反而可能有助于恢复T细胞功能,增强免疫系统的抗肿瘤能力。值得注意的是,牛磺酸也是很多功能饮料的常见成分,但本篇内容的重点并不是建议大家多喝功能饮料,而是强调“因人而异、因病制宜”。
对于没有牛磺酸代谢风险的普通人群来说,若想适度补充,不妨从天然饮食中寻找来源。鱼类、虾、蟹、贝类、畜禽肉、坚果和豆类等食物都富含牛磺酸,既美味又有营养。偶尔喝点功能饮料也无妨,但要记得控制频率,合理搭配膳食,维持整体营养的均衡才是健康的关键。
仍需指出的是,研究主要依赖特定数据库和小鼠模型,可能存在数据源和模型适用范围的局限,影响结论的全面性和广泛适用性。