浙大校友一作Nature论文：饮食中的这种氨基酸，能够促进肠道修复和再生

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

生理学中的一个基本问题是了解组织如何适应并改变其细胞构成以响应饮食信号。哺乳动物的小肠由快速更新的 LGR5+肠道干细胞（ISC）维持，这些细胞会对诸如禁食方案和致肥胖饮食等宏量营养素的变化作出反应，然而，在稳态和损伤期间，特定氨基酸如何控制肠道干细胞的功能，目前仍不清楚。

放疗和化疗等癌症治疗，以及炎症性肠病，都会导致肠道损伤。然而，长期以来，肠道损伤修复的复杂动态一直困扰着研究人员，能够刺激肠道内壁的肠道干细胞再生的干预措施，寥寥无几。

2025 年 10 月 1 日，麻省理工学院Ömer H. Yilmaz团队（博士后迟方涛为第一作者），在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为：Dietary cysteine enhances intestinal stemness via CD8+ T cell-derived IL-22 的研究论文。

该研究证实，饮食中的半胱氨酸，通过刺激 CD8+ T 细胞分泌IL-22，增强肠道损伤后肠道干细胞介导的损伤修复和肠道再生，这一发现凸显了半胱氨酸在作为蛋白质的结构组分的传统功能之外的作用，为再生医学开辟了新前景，尤其是对于因放疗或化疗而遭受肠道损伤的患者而言。

迟方涛博士

论文第一作者迟方涛，2014 年本科毕业于浙江大学生命科学学院，2020 年博士毕业于加州大学洛杉矶分校，2020 年至今在麻省理工学院进行博士后研究工作。

半胱氨酸（cysteine）是一种半必需氨基酸，我们的身体通常可以自己合成，但在特定生理条件下无法合成足够量，因此需要通过饮食进行额外补充。

在这项研究中，研究团队发现，饮食来源的半胱氨酸能够增强肠道损伤后肠道干细胞介导的肠道再生。

具体来说，半胱氨酸有助于肠道上皮细胞中辅酶 A（CoA）的生物合成，这促进了上皮内CD8αβ+T 细胞的扩增，并让它们出乎意料地分泌白细胞介素-22（IL-22），而 IL-22 是肠道干细胞增殖的关键介质，负责组织修复和屏障维护。这种增强的 IL-22 信号转导直接提升了损伤后的肠道干细胞的修复能力。

研究团队通过一系列实验证实了上述发现——辅酶 A 补充剂可重现半胱氨酸的上述作用，而上皮细胞特异性确实胱氨酸转运蛋白 SLC7A11 则会阻断上述作用；CD8αβ+ T 细胞中缺乏 IL-22 的小鼠，以及 CD8αβ+ T 细胞被耗竭的小鼠，在半胱氨酸治疗后均未表现出增强的肠道修复和再生能力。

这一发现推翻了免疫学和再生生物学领域之前的观点，因为传统上 CD8+ T 细胞与肠道中的 IL-22 生成并无关联。该研究展示了一种饮食诱导的免疫调控途径，描绘了营养、免疫和组织再生之间新的关联。

半胱氨酸在各种高蛋白食物中含量丰富，包括肉类、奶制品、豆类和坚果。尽管我们的肝脏能够合成内源性半胱氨酸。但该研究表明，饮食中的半胱氨酸具有独特优势，能将其再生作用集中在肠道内（尤其是小肠中），这是由于小肠是氨基酸吸收的主要部位，这种局部富集促进了半胱氨酸对肠道干细胞激活和组织修复至关重要的免疫调控过程，相比之下，全身性的半胱氨酸分布，会导致的这种修复潜力被稀释。

这项研究的临床意义重大，为接受放疗或化疗的癌症患者提供了一种潜在辅助疗法，因为放疗或化疗通常都会导致患者出现肠道损伤。而该研究证实，富含半胱氨酸的饮食显著提高了接受放疗或化疗药物治疗的小鼠的肠道损伤的恢复率，突显了饮食干预在减轻治疗相关黏膜损伤方面的治疗潜力。为开发针对癌症治疗或炎症性肠病期间增强肠道健康和损伤修复的营养策略以及可能的辅助补充剂配方开辟了道路。

除了肠道环境之外，研究团队还探索了半胱氨酸的再生作用是否能延伸到其他干细胞群和器官。初步研究显示，半胱氨酸可能还具有促进毛囊再生的效果，这表明其影响范围可能更广，涉及不同组织类型。

总的来说，这项研究发现了饮食来源的半胱氨酸能够调控干细胞命运决定、促进损伤修复，重新激发了我们对免疫细胞命运和功能的代谢调控的兴趣，有望彻底改变我们对于饮食在健康方面作用的传统认知。研究团队强调，有必要开展人体临床试验，以验证这些发现的可转化性。如果半胱氨酸能够在人类肠道组织中发挥类似的免疫和再生作用，那么将对肿瘤学、胃肠病学和再生医学带来变革性的影响。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09589-5