Life Metabolism | 膳食含硫氨基酸限制可促进减脂从而改善代谢健康

肥胖症是一种复杂的慢性疾病，过多的脂肪堆积易增加2型糖尿病、脂肪肝、心血管疾病等代谢综合征的发病风险【1-4】。在过去的30年中，肥胖症的发病率已飙升至流行病水平，全球约有16%的成年人深受肥胖症影响。饮食干预为解决肥胖问题提供了有效的途径。限制热量摄入、限制进食时间以及低GI （血糖生成指数） 饮食等干预措施具有控制体重的潜力，但这些方法往往缺乏坚持性，常出现体重反弹现象【5-9】。

通过调整特定营养素的摄入来调节能量消耗被认为是更有效的策略。例如，低BCAAs （支链氨基酸） 饮食可增加能量消耗、改善葡萄糖敏感性并减轻体重。然而，BCAAs介导代谢调节的分子机制尚不清楚【10-11】。同样，含硫氨基酸 （SAAs） 在代谢健康中也起着关键作用。已有研究表明，膳食含硫氨基酸限制 （SAAR） 可促进长寿和改善代谢健康，然而根据研究的模型不同，SAAs对代谢影响的结果并不一致【12-15】。因此，通过控制饮食成分对抗肥胖仍是一个难题。

2025年3月7日，中国科学院上海营养与健康研究所杨立峰/陶用珍团队 （慢病代谢示踪与营养干预研究组） 和中国医学科学院/北京协和医学院王琳团队在Life Metabolism上合作发表了题为Dietary sulfur amino acids restriction improves metabolic health by reducing fat mass的研究论文。这项研究发现SAAR饮食能在不影响食欲和生理运动等小鼠健康的情况下促进快速减脂以及改善葡萄糖敏感性，其效果优于BCAAs限制饮食。研究利用代谢分析和体内同位素示踪技术，揭示SAAR饮食起到的减脂效果由脂肪生成与分解以及脂肪酸氧化的变化所驱动。此外，文章进一步证实了胱氨酸 （非蛋氨酸或其下游代谢物） 能够直接参与脂肪代谢，且对糖尿病患者的体重控制具有潜在作用。

该研究以小鼠为模型，通过BCAAs和SAAs限制饮食比较二者对体重控制和代谢健康的影响，结果显示SAAR饮食能够更明显地改善葡萄糖敏感性以及降低体脂量，同时不影响小鼠正常活动和食欲。此外，稳定同位素示踪结果证实在进食状态下，SAAR饮食可促进小鼠碳水化合物的分解，并且在白色脂肪 （WAT） 、棕色脂肪 （BAT） 和肝脏中的脂质合成通量减少。

研究者利用代谢组学分析观察到禁食后小鼠血清中由脂肪分解产生的游离脂肪酸水平显著升高，并引起酮体积累。通过进一步探究SAAR饮食在禁食期间的代谢变化，结果表明SAAR饮食促进了心脏、大脑、BAT和肺等部位的脂肪分解和脂肪酸氧化。

鉴于SAAR饮食中蛋氨酸和胱氨酸的含量都很低，为了区分二者对全身代谢的影响，研究者在饮食中分别重新添加了蛋氨酸或胱氨酸，结果表明，蛋氨酸或胱氨酸都足以逆转前期观察到的结果。而通过追踪蛋氨酸循环的主要场所——肝脏中的蛋氨酸通量，包括用于甲基化和磷酸胆碱生物合成的s-腺苷蛋氨酸合成过程，进一步证实这种抵消作用非蛋氨酸循环所致。值得注意的是，低胱氨酸能够直接抑制脂肪生成，该过程并非由其下游代谢物所引起。最后，研究者将以上发现转化为疾病模型，并考虑到临床相关性测量了糖尿病患者血浆中的胱氨酸水平，进一步证实循环中的胱氨酸水平与体重指数和总甘油三酯水平呈正相关，凸显了胱氨酸是糖尿病患者肥胖的潜在调节因子。

总之，本研究揭示了SAAR饮食在不影响食欲和运动状态下通过调节全身葡萄糖和脂质代谢平衡来控制体重，为解决肥胖问题提供了新的思路。然而低SAAs饮食对人类健康的益处或潜在危害尚未得到确定，仍需要更多研究验证其分子机制并挖掘其在临床上的潜在应用。

https://doi.org/10.1093/lifemeta/loaf009

制版人：十一

参考文献

[1] Blüher, M. Obesity: global epidemiology and pathogenesis.Nat. Rev. Endocrinol. 15, 288–298 (2019).

[2] Klein, S., Gastaldelli, A., Yki-Järvinen, H. & Scherer, P. E. Why does obesity cause diabetes?Cell Metab.34, 11–20 (2022).

[3] Calle, E. E., Rodriguez, C., Walker, -Thurmond Kimberly & Thun, M. J. Overweight, Obesity, and Mortality from Cancer in a Prospectively Studied Cohort of U.S. Adults.N. Engl. J. Med. 348, 1625–1638 (2003).

[4] Lingvay, I., Cohen, R. V., Roux, C. W. le & Sumithran, P. Obesity in adults.The Lancet404, 972–987 (2024).

[5] Yu, D. et al. Calorie-Restriction-Induced Insulin Sensitivity Is Mediated by Adipose mTORC2 and Not Required for Lifespan Extension.Cell Rep.29, 236-248.e3 (2019).

[6] Bai, M. et al. Intermittent caloric restriction with a modified fasting-mimicking diet ameliorates autoimmunity and promotes recovery in a mouse model of multiple sclerosis.J. Nutr. Biochem.87, 108493 (2021).

[7] Mitchell, S. J. et al. Daily Fasting Improves Health and Survival in Male Mice Independent of Diet Composition and Calories.Cell Metab.29, 221-228.e3 (2019).

[8] Zafar, M. I. et al. Low-glycemic index diets as an intervention for diabetes: a systematic review and meta-analysis.Am. J. Clin. Nutr.110, 891–902 (2019).

[9] Appleton, K. M., Tuorila, H., Bertenshaw, E. J., de Graaf, C. & Mela, D. J. Sweet taste exposure and the subsequent acceptance and preference for sweet taste in the diet: systematic review of the published literature.Am. J. Clin. Nutr.107, 405–419 (2018).

[10] Yu, D. et al. The adverse metabolic effects of branched-chain amino acids are mediated by isoleucine and valine.Cell Metab.33, 905-922.e6 (2021).

[11] Blair, M. C. et al. Branched-chain amino acid catabolism in muscle affects systemic BCAA levels but not insulin resistance.Nat. Metab. 5, 589–606 (2023).

[12] Yu, D. et al. Short-term methionine deprivation improves metabolic health via sexually dimorphic, mTORC1-independent mechanisms.FASEB J. Off. Publ. Fed. Am. Soc. Exp. Biol.32, 3471–3482 (2018).

[13] Song, T. et al. Dietary cysteine drives body fat loss via FMRFamide signaling in Drosophila and mouse.Cell Res. 33, 434–447 (2023).

[14] Nichenametla, S. N. et al. Cysteine restriction-specific effects of sulfur amino acid restriction on lipid metabolism.Aging Cell21, e13739 (2022).

[15] Elshorbagy, A. K., Smith, A. D., Kozich, V. & Refsum, H. Cysteine and Obesity.Obesity20, 473–481 (2012).

（可上下滑动阅览）

BioArt

Med

Plants

人才招聘

会议资讯

学术合作组织

（*排名不分先后）

战略合作伙伴

（*排名不分先后）

转载须知

【非原创文章】本文著作权归文章作者所有，欢迎个人转发分享，未经作者的允许禁止转载，作者拥有所有法定权利，违者必究。