《自然》：牛磺酸抵抗肥胖的机制找到了！有望带来新型减肥药

▎药明康德内容团队编辑

作为人体中最丰富的氨基酸之一，富含于贝类和肉类的牛磺酸（taurine）以游离形式存在于人体的器官和组织中，发挥着多种重要的生理功能：它能帮助恢复线粒体功能，缓解肌肉疲劳，提升运动能力……因为这些已知的健康益处，牛磺酸成为能量饮料的常见添加成分。

然而，牛磺酸的作用还远远没有被完全挖掘。最近一年来，多项重磅研究陆续揭示，牛磺酸对人体健康还有更广泛的潜在益处。去年的一篇《科学》论文就揭示了牛磺酸的抗衰老潜能，补充牛磺酸有助于延长小鼠寿命，阻止衰老带来的体重增长，缓解与衰老相关的情绪焦虑和抑郁。今年，一篇《细胞》论文发现牛磺酸甚至具有癌症治疗潜力，补充牛磺酸可以激活耗竭的CD8+ T细胞，提升肿瘤免疫治疗的效果。

现在，又一项最新发表的《自然》论文揭示了牛磺酸在代谢调控中的重要作用。研究首次揭示了体重相关基因Pter与牛磺酸代谢之间的联系，通过补充牛磺酸代谢物N-乙酰牛磺酸，有望开发出新型减肥疗法。

牛磺酸可以通过不同的代谢途径生成多种牛磺酸代谢物，其中，大约在10年前被发现的N-乙酰牛磺酸是一种颇为神秘的代谢物，科学家们尚未找到N-乙酰牛磺酸的生物合成、降解方式，也不知道这种成分究竟只是一种无活性的牛磺酸代谢副产物，还是对我们的身体起到了特定的作用。

在这项研究中，斯坦福大学Jonathan Long教授带领团队试图破解N-乙酰牛磺酸的代谢谜题。他们发现，磷酸三酯酶相关蛋白（phosphotriesterase-related，简称PTER）是人体内唯一能特异性水解N-乙酰牛磺酸的酶，它的催化作用将N-乙酰牛磺酸重新水解为牛磺酸以及乙酸盐。

▲研究发现PTER是N-乙酰牛磺酸的水解酶（图片来源：参考资料[1]）

虽然因为生理学功能所知甚少而被称作“孤儿酶”，但对研究人员来说，PTER并不是无名之辈。此前有基因筛查研究发现，编码PTER的基因与人体的身体质量指数（BMI）相关，只是PTER在BMI中的真正作用是什么，仍然是个未解之谜。

由于PTER水解酶与体重相关，那么一旦失去PTER，机体的体重与代谢会发生怎样的改变呢？

为此，作者设计了Pter敲除小鼠，他们观察到在缺乏PTER的情况下，小鼠血液和组织中的N-乙酰牛磺酸水平高于对照小鼠。而在给小鼠喂食高脂肪饮食，并且饮食添加了牛磺酸的情况下，8周后Pter敲除小鼠的进食量与体重都明显低于对照组，两组的体重差异来自Pter敲除小鼠更低的脂肪量。因此，PTER的缺失使得小鼠体内的N-乙酰牛磺酸无法水解而大量积累，产生与通过运动或饮食补充牛磺酸相似的效果，它们不仅对饮食诱导的肥胖有抵抗能力，血糖稳态也得到改善。

▲Pter敲除小鼠体重更轻、进食量减少，血糖稳态也得到改善（图片来源：参考资料[1]）

既然N-乙酰牛磺酸的积累可以抵抗肥胖，那么直接摄入N-乙酰牛磺酸能否产生相同的效果？接下来的实验证实了这一点，每日注射N-乙酰牛磺酸可以减少肥胖小鼠的进食量、降低体重。

研究团队还发现，PTER的作用通路独立于热门的GLP-1受体激动剂，N-乙酰牛磺酸的抗肥胖作用依赖于功能性GFRAL受体。

由此，这些实验定义了与能量平衡相关的PTER依赖性牛磺酸代谢途径，提供了一种进行肥胖干预的潜在新途径。

值得一提的是，N-乙酰牛磺酸的生成方式还没有完全弄清楚，初步实验提出肠道微生物可能在其中发挥了重要作用。因此，如果接下来的研究能够进一步揭开肠道菌群与N-乙酰牛磺酸的联系，或许有望通过益生菌或饮食干预来促进N-乙酰牛磺酸生成、帮助干预体重。

参考资料：

[1] Wei, W., Lyu, X., Markhard, A.L. et al. PTER is a N-acetyltaurine hydrolase that regulates feeding and obesity. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07801-6

[2] A new pathway connecting diet, genetics and body weight found in Stanford Medicine-led study. Retrieved on Aug 7, from https://med.stanford.edu/news/all-news/2024/08/diet-taurine-weight.html

[3] Q&A: Unlocking the secrets of taurine in obesity control. Retrieved on Aug 7, from https://brainresilience.stanford.edu/news/qa-unlocking-secrets-taurine-obesity-control

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