题图|Pixabay
撰文 | 宋文法
肥胖,既是一种特征,也是一种疾病,肥胖是世界卫生组织确定的十大慢性疾病之一。肥胖者更易患代谢性疾病、心脑血管疾病、慢性肾脏病等,甚至是多种癌症的重要危险因素。
半胱氨酸,是一种含硫非必需氨基酸,在生物体内具有多种重要的生理功能,如参与蛋白质合成、免疫调节、代谢调控、抗氧化反应和解毒过程等。广泛存在于动物蛋白、植物蛋白等高蛋白食物中。
近日,耶鲁大学医学院的研究人员在"Nature Metabolism"期刊上发表了一篇题为"Cysteine depletion triggers adipose tissue thermogenesis and weight loss"的研究论文。
研究显示,饮食限制半胱氨酸摄入,并阻断小鼠自身合成半胱氨酸,仅1周,体重迅速下降约25-30%,半胱氨酸限制能诱导脂肪组织褐变、增加能量消耗,从而导致体重快速减轻,并逆转了代谢炎症。
图:论文截图
在这项研究中,研究人员首先分析了CALERIE-II临床试验,参与者在2年内减少了14%的热量摄入,分析发现,与基线相比,限制热量1年后,人类脂肪组织中的半胱氨酸水平显著降低。
接下来,研究人员创建了不能自身合成半胱氨酸的小鼠模型,并喂食缺乏半胱氨酸的饮食,仅1周,小鼠体重迅速下降约25-30%。
完全限制半胱氨酸小鼠体重快速下降(图:论文截图)
进一步分析发现,半胱氨酸限制改变了脂肪组织的代谢物和基因表达,特别是与产热相关的基因表达增加。
对脂肪组织分析发现,半胱氨酸限制可以诱导脂肪组织褐变,增加能量消耗,从而导致体重快速减轻。
此外,研究人员还分析了FGF21和GDF15水平,发现半胱氨酸限制显著增加了FGF21和GDF15的水平,且这种增加与体重减轻和脂肪组织褐变有关。
半胱氨酸限制诱导脂肪组织褐变(图:论文截图)
在肥胖小鼠模型中,研究发现,半胱氨酸限制可以诱导脂肪组织褐变,增加能量消耗,导致体重减轻,并逆转了代谢炎症。
值得注意的是,长期持续半胱氨酸限制会让小鼠脂肪过度流失,会导致致命的体重减轻,而恢复饮食中的半胱氨酸可以逆转这一过程。
无独有偶,2025年5月21日,纽约大学的研究人员在"Nature"期刊上发表了一篇题为"Unravelling cysteine-deficiency-associated rapid weight loss"的研究论文。
研究显示,阻断小鼠自身合成半胱氨酸,并喂食不含半胱氨酸的食物,短短一周,小鼠的体重减轻了30%。半胱氨酸限制激活了综合应激反应和氧化应激反应,以及降低辅酶A水平,导致代谢重编程和能量利用效率降低,从而实现快速减肥的效果。
图:论文截图
除了减肥以外,限制半胱氨酸还有助于改善代谢健康。
此前,中国科学院的研究人员在"Life Metabolism"期刊上发表的一篇研究显示,饮食限制含硫氨基酸(蛋氨酸和半胱氨酸),可以改善代谢健康,包括改善葡萄糖耐受性、提高胰岛素敏感性、减少脂肪生成、促进脂肪代谢,有助于长期控制体重和改善代谢健康。
综上,结果表明,半胱氨酸限制通过诱导脂肪组织褐变和增加能量消耗,从而导致体重减轻和代谢炎症的逆转,为开发新的减肥策略提供了潜在的靶点,对肥胖及相关代谢疾病的治疗具有重要意义。
参考文献:
https://doi.org/10.1038/s42255-025-01297-8
https://doi.org/10.1038/s41586-025-08996-y
https://doi.org/10.1093/lifemeta/loaf009
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