前列腺癌（PCa）是男性最常见的恶性肿瘤之一，其治疗常常面临耐药性问题。铁死亡是一种新型的程序性细胞死亡方式，其特征在于脂质过氧化和铁离子的积累，最终导致细胞膜破裂。肿瘤微环境中的因素，如代谢物和细胞外囊泡（EVs），能够激活抗氧化机制并抑制铁死亡，从而促进肿瘤细胞的存活和耐药。TAMs在肿瘤微环境中扮演重要角色，能够促进PCa的进展和治疗抵抗。然而，TAMs如何抑制铁死亡的具体机制尚不清楚。
2024年11月29日,上海交通大学医学院高维强、董柏君、方煜翔共同通讯在期刊《ADVANCED SCIENCE》上在线发表题为“Taurine Inhibits Ferroptosis Mediated by the Crosstalk between Tumor Cells and Tumor-Associated Macrophages in Prostate Cancer”的研究论文，主要探讨了牛磺酸通过前列腺癌（PCa）细胞和肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）之间的相互作用抑制铁死亡（ferroptosis）的机制。文章通过实验验证了牛磺酸在PCa中对铁死亡的抑制作用，并揭示了其分子机制。
研究人员证明了肿瘤相关巨噬细胞通过激活LXRα/SCD1轴导出牛磺酸来抑制前列腺癌中的铁死亡。LXRα促进miR-181a-5p的表达并将其招募至肿瘤细胞释放的外泌体中。外泌体介导的miR-181a-5p穿梭进巨噬细胞，通过抑制Hippo通路诱导巨噬细胞的M2极化，从而增强牛磺酸的输出作为一个正向反馈循环。基于研究发现，通过使用相关抗体或小分子抑制剂阻断牛磺酸的转运可能成为潜在的辅助治疗手段，以减弱这种巨噬细胞-肿瘤细胞交流，从而恢复前列腺癌对铁死亡的敏感性。
方法
代谢组学分析
使用非靶向代谢组学分析M0-lCM和M2-lCM中的代谢物差异，以识别能够抑制铁死亡的候选代谢物。
基因敲除和过表达
通过CRISPR/Cas9系统敲除LXRα和TauT基因，使用miR-181a-5p mimics进行过表达实验，以研究这些基因在铁死亡中的作用。
细胞活力和铁死亡检测
使用CCK8试剂盒检测细胞活力，通过测量脂质过氧化物（如MDA）和ROS水平来评估铁死亡情况。
囊泡提取和鉴定
通过差速离心法从细胞培养上清中提取EVs，并使用透射电镜（TEM）和纳米颗粒追踪分析（NTA）鉴定其形态和大小分布。
牛磺酸含量测定
使用Cell Biolabs的牛磺酸测定试剂盒（MET-5071）测定细胞和组织中的牛磺酸含量。该试剂盒基于比色法原理，通过特定的酶促反应将牛磺酸转化为可量化的产物，从而准确测定样品中的牛磺酸浓度。
实验
牛磺酸抑制铁死亡
通过代谢组学分析，作者发现M2型巨噬细胞分泌的低分子量组分中含有显著抑制铁死亡的代谢物——牛磺酸。进一步实验表明，牛磺酸处理能够显著提高PCa细胞的存活率，减少脂质过氧化物和MDA水平，从而抑制铁死亡。
LXRα/SCD1信号通路的作用
作者发现牛磺酸能够激活LXRα受体，进而促进SCD1基因的表达。SCD1是抑制铁死亡的关键基因，能够通过产生单不饱和脂肪酸（MUFAs）来阻断脂质ROS的积累。通过敲除LXRα或SCD1基因，作者验证了这一信号通路在牛磺酸抑制铁死亡中的作用。
miR-181a-5p的调控作用
LXRα不仅能够激活SCD1，还能够促进miR-181a-5p及其结合蛋白FUS的表达，从而增加肿瘤来源EVs中miR-181a-5p的富集。巨噬细胞作为这些EVs的受体细胞，摄入miR-181a-5p后促进其M2极化，并通过抑制lats1基因的表达来增强牛磺酸的分泌。
阻断牛磺酸转运恢复铁死亡敏感性
通过敲除TauT基因（牛磺酸转运蛋白）来阻断牛磺酸的进口或出口，作者发现这能够恢复PCa细胞对铁死亡的敏感性。体内实验也证实了TauT敲除联合铁死亡诱导剂RSL3能够显著抑制肿瘤生长。
结论
本文揭示了TAMs分泌的牛磺酸通过激活LXRα/SCD1信号通路抑制PCa中铁死亡的机制。同时，LXRα还调控miR-181a-5p的表达，促进其进入肿瘤来源的EVs中，进而被巨噬细胞摄取并促进其M2极化，增强牛磺酸的分泌。这一发现为开发针对PCa治疗的新策略提供了理论依据，即通过阻断牛磺酸的转运来恢复肿瘤对铁死亡的敏感性。
Cell Biolabs产品的作用和价值
在本文中，Cell Biolabs的牛磺酸测定试剂盒（MET-5071）发挥了关键作用。该试剂盒提供了一种高灵敏度、高特异性的方法来测定细胞和组织样品中的牛磺酸含量，为研究牛磺酸在抑制铁死亡中的作用提供了重要技术支持。通过准确测定牛磺酸的浓度变化，作者能够验证牛磺酸在PCa细胞与TAMs相互作用中的关键作用，并进一步揭示了其分子机制。因此，Cell Biolabs的牛磺酸测定试剂盒在本文的实验设计中具有不可替代的价值，为研究代谢物在肿瘤生物学中的作用提供了有力的工具。
