Nature头条：缺乏这种氨基酸，短短一周，体重暴降30%

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

众所周知，人体的蛋白质由 20 种氨基酸组成，其中 9 种是必需氨基酸——异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和组氨酸，人体无法自行合成这些氨基酸，因此需要通过饮食补充（组氨酸比较特殊，婴幼儿其无法合成，成年人可部分合成）。值得注意的是，在胱硫醚γ裂解酶（CSE）或胱硫醚β合酶（CBS）突变的动物无法自行合成半胱氨酸，因此，半胱氨酸也是它们的必需氨基酸。

已有大量研究检查了在饮食中去除单个必需氨基酸的影响，揭示了它们在代谢、能量消耗以及体重和脂肪减少中的作用。此外，还有研究显示，在饮食中限制甲硫氨酸和半胱氨酸，在动物模型中能够延长寿命、预防代谢疾病。但尚不清楚这些益处究竟是限制甲硫氨酸驱动的还是限制半胱氨酸驱动的。

2025 年 5 月 21 日，国际顶尖学术期刊Nature在其官网头条报道了一项重磅研究成果——缺乏这种氨基酸的小鼠，体重减轻了 30%。这一体重下降比例超过当前效果最好的减肥药物替尔泊肽在临床试验中的效果（72周时平均减重 20%）。

半胱氨酸（Cysteine）是一种在肉类和全谷物等高蛋白食物中含量丰富的氨基酸，在减肥和新陈代谢方面发挥着重要作用。这项研究显示，对小鼠进行基因编辑，使其体内无法生成半胱氨酸，同时在饮食中也缺乏半胱氨酸，这些小鼠在一周内体重减轻了超过 30%。

这项研究来自纽约大学格罗斯曼医学院，论文题为：Unravelling cysteine-deficiency-associated rapid weight loss（解开半胱氨酸缺乏相关的体重迅速下降之谜），该研究于 5 月 21 日发表在了Nature期刊。

之前在动物模型中进行的研究显示，在饮食中限制某些氨基酸（包括半胱氨酸、甲硫氨酸）对健康有益（包括延长寿命、预防代谢疾病），然而，研究人员还不清楚具体哪种氨基酸的影响最为显著。

而这项最新研究显示，氨基酸限制饮食带来的积极影响中，许多实际上是由限制半胱氨酸所驱动的，而不是限制甲硫氨酸。该研究揭示了半胱氨酸在这些氨基酸限制饮食带来的益处中发挥着重要作用，包括延长寿命和减少脂肪。

限制半胱氨酸才是关键

研究团队首先构建了一种基因编辑小鼠，敲除了小鼠的胱硫醚γ-裂解酶基因（该酶是产生半胱氨酸的关键酶），将这些小鼠与正常小鼠比较。同时，研究团队测试了正常饮食（作为对照饮食）与其他 10 种饮食（缺乏 9 种必需氨基酸种的任何 1 种，以及缺乏半胱氨酸）。

结果显示，缺乏胱硫醚γ-裂解酶的小鼠在缺乏半胱氨酸的饮食中，体重下降最为显著，一周之内体重下降了 30.6%（这种体重下降是可逆的，重新补充半胱氨酸后体重会得到恢复），而其他饮食组的小鼠体重则没有下降。此外，具有胱硫醚γ-裂解酶的小鼠即使在缺乏半胱氨酸的饮食中体重也并未减轻。具有胱硫醚γ-裂解酶的小鼠只有在同时缺乏半胱氨酸和甲硫氨酸且热量限制的情况下，才会体重下降（下降幅度约为 25%）。

研究团队发现，半胱氨酸缺乏会激活综合应激反应和氧化应激反应，这两种反应相互放大，从而诱导 GDF15 和 FGF21 的生成，这在一定程度上解释了体重快速下降的表型。值得注意的是，研究团队还观察到组织辅酶 A（CoA）水平降低，而辅酶 A 一直被认为极其稳定，这种下降导致了线粒体功能受损和代谢重编程，导致能量利用效率低下的无氧糖酵解和三羧酸循环缺陷，伴有丙酮酸、乳清酸、柠檬酸、α-酮戊二酸、含氮化合物和氨基酸的持续尿排泄。

这些发现表明，与限制其他氨基酸相比，限制半胱氨酸通过降低谷胱甘肽和辅酶 A 的水平，对体重减轻、新陈代谢和应激信号传导的影响最大。这些发现为应对一系列代谢疾病和日益严重的肥胖危机提供了新策略。

这对人类安全吗？

研究团队表示，减少人体摄入的半胱氨酸量以及限制总热量摄入，有助于燃烧脂肪，但也有需要注意的地方。小鼠比人类更善于保持体温，所以在热量限制的情况下，小鼠消耗脂肪的速度更快，也就是说，人类想燃烧脂肪的难度更大。

一项 2023 年发表的短期人体试验显示，限制半胱氨酸和甲硫氨酸的饮食对超重人群没有负面影响，并且有助于减肥，在动物模型中观察到的有益作用可以转化到人类中【2】。

最后，研究团队表示，在饮食来限制半胱氨酸并不容易，因为半胱氨酸存在于大多数高蛋白食物中。但低半胱氨酸含量（减少红肉摄入量）且富含水果和某些蔬菜的饮食方式是可行的，而且也能带来同样的健康益处。开发药物方法来选择性地降低肝脏等关键器官中的半胱氨酸水平，可能会提供一种有针对性的疗法，从而更有效地减少脂肪、降低体重。

论文链接：

1. https://www.nature.com/articles/s41586-025-08996-y

2. https://link.springer.com/article/10.1007/s12603-023-1883-3