溶酶体酸化失调通过抑制铁死亡导致衰老细胞和胰腺癌细胞的治疗抵抗

本研究揭示了衰老细胞和胰腺癌细胞中溶酶体pH值升高导致铁死亡（ferroptosis）抵抗的新机制。研究人员发现V-ATPase活性下降引起的溶酶体碱化会异常滞留Fe2+，抑制脂质过氧化。通过V-ATPase激活剂EN6恢复溶酶体酸性可选择性清除衰老细胞和耐药肿瘤细胞，为年龄相关疾病和癌症治疗提供了新靶点。

　　

随着年龄增长，细胞衰老（cellular senescence）已成为多种年龄相关疾病的关键驱动因素。这些衰老细胞虽然停止分裂，却顽固地抵抗程序性死亡，并通过分泌促炎因子（即衰老相关分泌表型SASP）破坏组织微环境。更令人困扰的是，尽管衰老细胞内堆积了大量游离铁（Fe²⁺）和活性氧（ROS）——这本应使它们成为铁死亡的"理想目标"，但现实是这些细胞表现出惊人的铁死亡抵抗性。这种矛盾现象背后的机制长期困扰着科学家，也阻碍了针对衰老细胞的治疗策略开发。

日本癌症研究会（Japanese Foundation for Cancer Research）的研究团队在《Nature Communications》发表的研究解开了这个谜团。他们发现溶酶体酸碱度的微妙平衡竟是决定细胞命运的关键开关。通过一系列精巧实验，研究人员证明衰老细胞中V-ATPase（液泡型H⁺-ATP酶）表达下调导致溶酶体碱化，像"磁铁"一样将Fe²⁺禁锢在溶酶体内，阻断了铁死亡必需的脂质过氧化链式反应。而使用小分子化合物EN6重新酸化溶酶体后，这些顽固的衰老细胞终于"缴械投降"，恢复了铁死亡敏感性。

研究团队运用了多种关键技术：通过X射线照射和复制衰老建立两种衰老模型；采用LC-MS/MS进行全局氧化磷脂组学分析；开发快速溶酶体免疫沉淀（LysoIP）技术分离细胞器；利用Kras^G12D基因工程小鼠构建胰腺癌模型；并整合单细胞RNA测序解析肿瘤微环境变化。

主要研究结果：

1. 衰老细胞抵抗铁死亡
实验显示，经辐射或复制衰老处理的TIG-3人二倍体成纤维细胞对erastin（system x_c^-抑制剂）诱导的铁死亡显著抵抗。尽管这些细胞Fe²⁺水平升高3倍，但胱氨酸剥夺未能引发典型脂质过氧化。

2. 溶酶体滞留Fe²⁺阻碍脂质过氧化
氧化磷脂组学发现衰老细胞中磷脂酰胆碱（PC34:2;O和PC38:4;O₂）过氧化异常。LysoRhoNox探针证实Fe²⁺在碱化溶酶体异常累积，而LysoIP技术证明过氧化脂质与溶酶体标记物LAMP1/2共定位。

3. V-ATPase下调是关键机制
RNA测序显示ATP6V1C2（V-ATPase关键亚基）在衰老细胞中显著下调。敲低ATP6V1C2使正常细胞溶酶体pH从4.5升至6.2，并产生铁死亡抵抗，而过表达该基因可逆转衰老细胞抵抗性。

4. EN6恢复治疗敏感性
V-ATPase激活剂EN6处理使溶酶体pH降低0.8单位，促使Fe²⁺重新分布至胞质。在胰腺癌PANC-1细胞中，EN6使肿瘤体积缩小67%，并增加4-HNE（脂质过氧化标志物）水平3倍。

5. 单细胞解析肿瘤微环境
单细胞测序显示EN6处理后：表达ID1的肿瘤细胞亚群减少40%；促炎的iCAFs（IL6⁺）增加而免疫抑制性apCAFs（CD74⁺）减少；CD8⁺T细胞中耗竭标志物CTLA4下调。

这项研究建立了"溶酶体pH-Fe²⁺空间分布-铁死亡敏感性"的调控轴，为理解衰老与癌症的共性机制提供了新视角。特别值得注意的是，该团队发现胰腺癌微环境中衰老的癌症相关成纤维细胞（CAFs）也采用类似机制抵抗铁死亡，这解释了为何某些肿瘤对常规治疗不敏感。通过EN6靶向溶酶体酸化，不仅能清除衰老细胞，还能重塑肿瘤免疫微环境，这种"一石二鸟"的治疗策略具有重要转化价值。研究提出的溶酶体功能监测指标，如ATP6V1C2表达水平和溶酶体pH值，未来或可作为预测治疗响应的生物标志物。