题图 | Unsplash
撰文 | 宋文法
除了提供能量,我们每天摄入的食物也影响着身体组织的修复与再生能力。
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,其广泛存在于许多高蛋白食物中,包括肉类、乳制品、豆类和坚果等。
肠道干细胞(ISC),是一种位于小肠的干细胞,通过自我更新和分化为各种功能细胞,来驱动整个上皮的持续更新和损伤后修复。此前研究显示,营养摄入的改变可显著影响肠道干细胞活性和命运。然而,尚不清楚半胱氨酸对肠道干细胞的影响。
2025年10月,麻省理工学院研究团队在"Nature"期刊上发表了一篇题为" Dietary cysteine enhances intestinal stemness via CD8+ T cell-derived IL-22 "的研究论文。
研究显示,饮食中的半胱氨酸能够促进肠道上皮细胞中辅酶A(CoA)的合成,进而激活免疫细胞CD8αβ+ T细胞,促其分泌IL-22,最终增强肠道干细胞的再生能力,加速肠道损伤修复。
图:论文截图
在这项研究中,研究人员使用了多种基因工程小鼠模型,分别喂食高半胱氨酸饮食或对照饮食,通过组织学、免疫组化、代谢组分析等技术,分析了饮食中的半胱氨酸对肠道干细胞再生能力的影响。
结果发现,高半胱氨酸饮食可增强肠道干细胞的活性,高半胱氨酸饮食能显著诱导小肠中与肠道干细胞活性相关的基因表达。
此外,在辐射损伤后小鼠模型中,高半胱氨酸饮食能显著提升肠道干细胞的修复能力。
进一步分析发现,高半胱氨酸饮食组小鼠肠道中IL-22水平显著升高,且主要由免疫细胞CD8αβ+ T细胞产生,而在IL-22缺陷的小鼠中,高半胱氨酸饮食则不能增强肠道干细胞活性,表明IL-22对肠道干细胞介导的肠道修复至关重要。
代谢组学分析显示,高半胱氨酸饮食组小鼠小肠中辅酶A(CoA)及其代谢物的水平显著升高,直接补充辅酶A也能模拟高半胱氨酸饮食的效果。
机制图(图:论文截图)
从机制上讲,半胱氨酸被肠上皮细胞吸收后,促进辅酶A的合成,进而激活CD8αβ+ T细胞,促其大量分泌IL-22,直接作用于肠道干细胞,增强其再生能力。
研究人员表示,目前这项研究是在小鼠身上进行的,未来如果在人类中显示出类似的结果,那么通过饮食补充半胱氨酸,或许可以减轻化疗或放疗引起的部分损伤,以及对抗肠道衰老。
综上,这项研究揭示了一种新的饮食调节肠道干细胞活性的机制,表明可以通过饮食调控免疫细胞,进而增强组织再生能力,为开发针对肠道损伤、炎症甚至衰老的营养干预策略提供了理论基础。
参考文献:
https://doi.org/10.1038/s41586-025-09589-5
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