摘要:《自然》杂志发表的一项新研究揭示了牛磺酸的惊人作用——牛磺酸是人体自然产生的一种营养物质,也存在于肉类和鱼类等食物中。科学家们已经证实,牛磺酸在调节某些血癌(包括侵袭性白血病)方面发挥着关键作用。
科学家发现,能量饮料中常见的成分牛磺酸有助于白血病细胞的生长。癌症会劫持骨髓中的牛磺酸来为自己提供能量——但阻断这一过程或许能阻止疾病的进展。
科学家发现了白血病细胞的一个新弱点:它们对牛磺酸的依赖,牛磺酸是人体产生的一种分子,存在于常见的食物和能量饮料中。
威尔莫特(Wilmot)癌症研究所的研究表明,切断白血病细胞的牛磺酸供应可以阻止其生长,从而揭示出一种潜在的新治疗途径。
《自然》杂志发表的一项新研究揭示了牛磺酸的惊人作用——牛磺酸是人体自然产生的一种营养物质,也存在于肉类和鱼类等食物中。科学家们已经证实,牛磺酸在调节某些血癌(包括侵袭性白血病)方面发挥着关键作用。
在早期研究中,罗切斯特大学威尔莫特癌症研究所的科学家们成功阻止了小鼠模型和人类癌细胞中的白血病细胞生长。他们利用先进的基因工具阻止牛磺酸进入白血病细胞,从而有效地切断了癌症生存所需的关键资源。
牛磺酸常见于红牛、怪兽和 Rockstar 等能量饮料,以及运动前补充剂和一些蛋白粉中。它也天然存在于肉类、鱼类和蛋类中。
这项由吉维莎·巴贾杰( Jeevisha Bajaj )博士领导的研究发现,牛磺酸并非由癌细胞本身提供,而是由骨髓内附近的健康细胞提供。这种骨内环境是白血病等髓系癌症最初发展和扩散的地方。由于白血病细胞无法自行产生牛磺酸,它们会利用 SLC6A6 基因编码的一种特殊转运蛋白从周围环境中劫持牛磺酸。
这一发现是在研究人员绘制骨髓复杂生态系统图谱时得出的,这也是威尔莫特长期以来的研究重点。他们的目标是更好地了解癌细胞周围的环境如何支持疾病,以及如何破坏这种环境以开发更有效的治疗方法。
“我们对这些研究感到非常兴奋,因为它们表明针对髓系白血病细胞的摄取可能是治疗这些恶性疾病的一种新途径,”生物医学遗传学系助理教授兼威尔莫特癌症微环境研究项目成员巴贾杰说。
研究人员还发现,当白血病细胞吸收牛磺酸时,它会促进糖酵解(葡萄糖分解产生能量),从而促进癌细胞生长。作者表示,在此之前,人们并不知道牛磺酸可能具有促癌作用。
白血病有多种亚型,生存率各不相同。本研究发现,牛磺酸转运蛋白的表达对多种亚型的生长至关重要,包括急性髓系白血病 (AML)、慢性髓系白血病 (CML) 和骨髓增生异常综合征 (MDS),这些疾病均起源于骨髓中的造血干细胞。未来的研究将探究来自微环境的信号,这些信号促进了白血病的前兆——MDS 向急性白血病的转变。
这种非必需氨基酸不仅天然存在于骨髓中,也存在于大脑、心脏和肌肉中。肉类、鱼类和蛋类等食物都含有牛磺酸。它也是一些能量饮料和蛋白粉的关键成分,据传闻,癌症患者也服用过它。
巴贾杰表示,这是一个仍在发展的热门研究领域,而且具体情况也很重要。例如,去年《细胞》杂志上的一篇研究文章展示了牛磺酸对胃癌的研究结果,并发现补充剂可能通过增强免疫系统使某些患者受益。
简·利斯维尔德 ( Jane Liesveld ) 医学博士是威尔莫特的一名肿瘤学家,专门治疗白血病患者,也是《自然》杂志论文的共同作者,她指出,科学家们对于白血病细胞如何重新编程以及如何吸收能量来生长和抵抗治疗仍有许多需要学习的地方。
“巴贾杰博士的研究表明,骨髓中局部的牛磺酸水平可能会促进白血病的生长,建议谨慎使用高剂量的牛磺酸补充剂,”利斯维尔德说:“代谢重编程是癌症的一个标志,我们对代谢对白血病细胞的影响才刚刚开始理解。之前的重点一直放在基因改变上,但现在的重点正在扩展到了解白血病细胞如何劫持各种代谢途径来维持自身生存。”
最后,威尔莫特团队在《自然》杂志的论文中指出:“由于牛磺酸是能量饮料中的常见成分,并且经常作为补充剂来减轻化疗的副作用,我们的研究表明,仔细考虑补充牛磺酸对白血病患者的益处可能会很有意义。”
巴贾杰表示,未来的研究应该调查白血病患者的牛磺酸水平。但最重要的是:“我们目前的数据表明,开发稳定有效的方法来阻止牛磺酸进入白血病细胞将大有裨益。”
这项突破得益于团队的广泛合作。研究汇集了来自Bajaj实验室、基因组学研究中心(由 John Ashton 博士、工商管理硕士领导)、威尔莫特癌症微环境项目以及遗传学、表观遗传学和代谢(GEM)项目成员的专家。前威尔莫特教员 Craig Jordan 博士的见解也为研究结果的形成做出了贡献。
这项研究的核心部分由巴贾杰实验室的一群杰出的年轻科学家完成。共同第一作者包括 Sonali Sharma 博士(博士后研究员)、Benjamin Rodems 硕士(高级技术员)、Cameron Baker 硕士(高级生物信息学分析师)和 Christina Kaszuba(博士生)。
这项研究得到了美国国立卫生研究院多个分支机构的大力支持,包括美国国家癌症研究所、美国国家老龄化研究所以及美国国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所。此外,还有一些领先的癌症研究机构也提供了资金,例如美国血液学会、白血病研究基金会和白血病与淋巴瘤学会。
参考文献:Sonali Sharma、Benjamin J. Rodems、Cameron D. Baker、Christina M. Kaszuba、Edgardo I. Franco、Bradley R. Smith、Takashi Ito、Kyle Swovick、Kevin Welle、Yi Zhu、Philip Rock、Francisco A. Chaves、Sina Ghaemmaghami、Laura M. Calvi、Archan Ganguly,“肿瘤生态位中的牛磺酸驱动糖酵解促进白血病发生”, W. Richard Burack、Michael W. Becker、Jane L. Liesveld、Paul S. Brookes、Joshua C. Munger、Craig T. Jordan、John M. Ashton 和 Jeevisha Bajaj,2025 年 5 月 14 日,《自然》。DOI:10.1038/s41586-025-09018-7
来源:康嘉年華一点号