运动为何能减肥？华人学者揭示运动代谢物Lac-Phe抑制食欲的机制

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

众所周知，运动锻炼是减肥以及预防肥胖相关疾病（例如糖尿病、心血管疾病等）的有效方式，运动锻炼除了通过增加身体的能量消耗来帮助减肥外，很可能还通过其他机制发挥作用。

徐勇教授和Jonathan Z. Long 教授团队之前发现，剧烈运动后，血液中会增加一种代谢物——Lac-Phe（由乳酸和苯丙氨酸合成而来），其发挥着抑制食欲、帮助减肥的作用，且没有不良副作用【1】。

然而，目前还不清楚 Lac-Phe 发挥这些代谢益处的分子机制。

2025 年 9 月 16 日，徐勇教授（现单位为南佛罗里达大学）、斯坦福大学医学院Jonathan Z. Long教授、贝勒医学院何洋助理教授等在 Nature 子刊 Nature Metabolism 上发表了题为：Lac-Phe induces hypophagia by inhibiting AgRP neurons in mice 的论文【2】。

该研究首次系统揭示了运动产生的代谢物 Lac-Phe 通过作用于 AgRP→PVH 神经环路，进而发挥食欲抑制作用的机制。这些发现有助于理解运动为何能够帮助减肥，也为肥胖等代谢性疾病的治疗提供了潜在新靶点。

2022 年 6 月，Jonathan Z. Long教授和徐勇教授团队在Nature期刊发表了题为：An exercise-inducible metabolite that suppresses feeding and obesity 的研究论文【1】。

该研究发现，Lac-Phe（由乳酸和苯丙氨酸合成而来）是剧烈运动后血液中增加最多的代谢物，在小鼠、人类、赛马都是如此。给肥胖小鼠服用 Lac-Phe，可以降低它们的食欲，减少进食，从而帮助它们减肥，且没有副作用。

2024 年 3 月，Jonathan Z. Long教授团队在Nature Metabolism期刊发表了题为：Lac-Phe mediates the effects of metformin on food intake and body weight 的研究论文【3】，

该研究发现，二甲双胍通过诱导Lac-Phe的产生来发挥降低食欲和减肥的作用，表明了二甲双胍和运动通过同一个途径来抑制食欲和减肥。

然而，Lac-Phe发挥抑制食欲作用的分子机制，目前尚不清楚，这限制了将其开发为帮助减肥的疗法。
在这项最新研究中，研究团队对小鼠的两种脑细胞进行了研究，一种是位于下丘脑弓状核的AgRP 神经元，这种神经元会刺激饥饿感；另一种是位于下丘脑室旁核的PVH 神经元，这种神经元有助于抑制饥饿感。

AgRP 神经元与 PVH 神经元协同工作。通常情况下，AgRP 神经元发出抑制 PVH 神经元的信号，使人感到饥饿。但当 AgRP 神经元关闭时，PVH 神经元会变得更加活跃，从而降低食欲。
研究团队发现，Lac-Phe直接抑制 AgRP 神经元，进而间接激活了 PVH 神经元，从而降低了小鼠的食欲，导致它们吃得更少。同时，它们的行为保持正常，这表明 Lac-Phe 没有引起不良副作用。
研究团队进一步揭示了 Lac-Phe 抑制 AgRP 神经元的机制——Lac-Phe 作用并激活 AgRP 神经元上的 ATP 敏感钾通道蛋白（KATP），促使钾离子外流、细胞超极化，从而抑制 AgRP 神经元活动。使用 KATP 通道特异性抑制剂 tolbutamide，或使用 CRISPR-Cas9 特异性敲低 AgRP 神经元中 KATP 通道的核心组分 Kir6.2，Lac-Phe 将不再能够发挥食欲抑制作用。这证实了 KATP 通道对于 Lac-Phe 的作用至关重要。
这项研究有助于解释运动如何能自然地降低食欲并改善新陈代谢，还表明了针对这一新发现的机制进行体重管理具有令人兴奋的可能性。

论文链接：

1. https://www.nature.com/articles/s41586-022-04828-5

2. https://www.nature.com/articles/s42255-025-01377-9

3. https://www.nature.com/articles/s42255-024-00999-9