Nat Metab：线粒体牛磺酸“大门”，复旦大学李福明等表明SLC6A6将牛磺酸转运到线粒体以促进线粒体翻译和肿瘤生长

牛磺酸在线粒体翻译中起着至关重要的作用。哺乳动物细胞通过质膜转运蛋白SLC6A6介导的外源性摄取或通过胞质生物合成获得牛磺酸。然而，牛磺酸如何进入线粒体并影响细胞代谢仍不清楚。

2026年2月6日，复旦大学李福明、陈立、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周小龙共同通讯在Nature Metabolism在线发表题为“SLC6A6 imports taurine into mitochondria to sustain mitochondrial translation and tumour growth”的研究论文。该研究发现SLC6A6将牛磺酸输入线粒体以维持线粒体翻译和肿瘤生长。

在这项研究中，研究人员确定SLC6A6是一种必需的线粒体张力蛋白，因为外源性牛磺酸对肝癌和肺癌细胞的生长是不可或缺的。研究发现SLC6A6缺陷减少了τm⁵U修饰的线粒体牛磺酸丰度，并限制了线粒体翻译和癌细胞生长。该研究发现SLC6A6 PM和线粒体定位受蛋白激酶A (PKA)介导的磷酸化调节。此外，证明了靶向NFAT5–SLC6A6轴可能是限制线粒体功能和肿瘤生长的有前途的治疗选择。

牛磺酸(2-氨基乙磺酸)是一种含硫的游离氨基酸，具有广泛的细胞保护功能，包括渗透调节、抗氧化、与胆汁酸结合和膜稳定。这些功能大多基于牛磺酸的细胞内可利用性，通过转运蛋白介导的外源性摄取和/或内源性生物合成来维持。牛磺酸的摄取主要由质膜(PM)牛磺酸转运蛋白(TauT) SLC6A6，而人类和小鼠的生理牛磺酸生物合成主要由半胱氨酸双加氧酶1(CDO1)-半胱氨酸亚磺酸脱羧酶(CSAD)途径控制。细胞外牛磺酸是胃癌细胞和T细胞竞争的限制性代谢物，来自肿瘤小生境的牛磺酸已被证明可以驱动糖酵解，从而促进白血病的产生。虽然以前的研究主要集中在牛磺酸生物和细胞水平的调节，但牛磺酸的亚细胞分布和功能相关性尚未完全了解。

牛磺酸的一个不可或缺的功能是参与线粒体翻译和电子传递链(ETC)完整性所必需的人类线粒体转移RNA (hmtRNA)修饰。具体来说，在mtRNA^Leu(UUR)和mtRNA^Trp的摇摆位置(U34)上牛磺酸修饰的核苷酸5-牛磺甲基尿苷(τm⁵U)和5-牛磺甲基-2-硫尿苷(τm⁵s²U)使得灵活的碱基配对和增强密码子-反密码子识别成为可能，从而有效和准确地翻译线粒体基因编码的蛋白质。τm⁵U合成导致线粒体翻译缺陷和氧化磷酸化缺陷，与人类线粒体疾病有关。虽然长期以来已经确定牛磺酸需要进入线粒体进行τm⁵U和τm⁵s²U合成，但线粒体TauT的身份仍然难以捉摸，限制了对牛磺酸代谢的理解。

NFAT5控制SLC6A6的表达和SLC6A6对牛磺酸摄取（图源自Nature Metabolism）

在这里，研究人员表明SLC6A6，而不是外源性牛磺酸，是线粒体代谢和癌细胞生长所必需的。研究发现SLC6A6也定位于线粒体，并输入牛磺酸进行线粒体转移RNA修饰。SLC6A6缺乏特异性降低线粒体牛磺酸丰度，并消除线粒体翻译和细胞增殖。该研究确定蛋白激酶A是SLC6A6亚细胞定位的调节因子，因为它促进SLC6A6在质膜上的存在，同时抑制其线粒体定位。此外，通过SLC6A6鉴定NFAT5为线粒体功能的关键调节因子，并证明靶向NFAT5–SLC6A6轴显著损害线粒体翻译和肿瘤生长。总之，这些发现表明SLC6A6是一种线粒体牛磺酸转运蛋白，是癌症中一种可利用的代谢依赖性。

参考消息：https://www.nature.com/articles/s42255-026-01455-6