研究发现,限制半胱氨酸引发脂肪组织褐化,加速体重减轻,揭示饮食干预如何重塑代谢,延长健康寿命。
在健康成年人中,简单减少14%热量的摄入,就能显著改善代谢和免疫功能,延长健康寿命。这是“长期减能摄入综合评估”临床试验揭示的惊人发现。科学家们好奇,这种益处是否仅来自热量限制,还是隐藏着更深的秘密?答案指向了一种关键氨基酸——半胱氨酸。
科罗拉多大学博尔德分校的Daniel Katz和团队发现,热量限制会降低人体白色脂肪组织中含硫氨基酸半胱氨酸的水平。在小鼠实验中,系统性去除半胱氨酸导致剧烈体重减轻,脂肪组织加速燃烧,呈现“褐化”特征,释放更多热量以维持体温。令人惊讶的是,恢复饮食中的半胱氨酸后,这种效应消失,体重回升。
半胱氨酸并非普通的氨基酸。它不仅是蛋白质合成的基石,还参与生成谷胱甘肽、辅酶A等关键分子,调控氧化还原信号。研究显示,在半胱氨酸缺乏时,交感神经系统通过β3肾上腺素受体信号触发脂肪褐化,无需依赖传统褐化蛋白UCP1或成纤维细胞生长因子FGF21。在肥胖小鼠中,半胱氨酸限制带来30%的体重减轻,逆转代谢炎症,展现出惊人的减脂潜力。
为何半胱氨酸如此关键?在进化中,它帮助早期生命适应氧化环境。如今,它通过转硫途径维持代谢平衡。当饮食中缺乏半胱氨酸时,体内会将同型半胱氨酸转化为半胱氨酸,以弥补缺口。研究还发现,热量限制或蛋氨酸限制饮食(通常也缺乏半胱氨酸)会激活转硫途径,增强脂肪组织的代谢活性,类似人类试验中的观察。
在小鼠模型中,敲除转硫途径关键酶Cth(半胱硫醚γ-裂解酶)并限制半胱氨酸摄入,导致脂肪褐化和体重下降,但未引发行为缺陷或组织病变。这表明,全身性半胱氨酸缺乏是驱动代谢重塑的关键,而非单一器官的作用。人类数据进一步印证,蛋氨酸和半胱氨酸双重限制比单独限制蛋氨酸更能提升代谢健康。
脂肪组织不仅是能量储存库,更是调控全身代谢的指挥中心。在热量限制下,脂肪组织上调脂肪酸氧化和无效脂质循环,却未检测到经典褐化蛋白UCP1,提示存在替代机制。半胱氨酸缺乏引发的褐化,可能为开发新型减肥疗法提供线索。
尽管半胱氨酸缺乏增加氧化应激,研究未发现明显的铁死亡迹象,暗示存在其他保护机制维持代谢平衡。未来,探索这些机制或将揭示更多延长寿命的秘密。从人类到小鼠,半胱氨酸的故事告诉我们,微小的饮食调整可能带来深远的健康变革,点燃脂肪,点亮生命。
