Nature頭條：缺乏這種氨基酸，短短一周，體重暴降30%

眾所周知，人體的蛋白質(zhì)由 20 種氨基酸組成，其中 9 種是必需氨基酸——異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸和組氨酸，人體無(wú)法自行合成這些氨基酸，因此需要通過(guò)飲食補(bǔ)充（組氨酸比較特殊，嬰幼兒其無(wú)法合成，成年人可部分合成）。值得注意的是，在胱硫醚γ裂解酶（CSE）或胱硫醚β合酶（CBS）突變的動(dòng)物無(wú)法自行合成半胱氨酸，因此，半胱氨酸也是它們的必需氨基酸。

已有大量研究檢查了在飲食中去除單個(gè)必需氨基酸的影響，揭示了它們?cè)诖x、能量消耗以及體重和脂肪減少中的作用。此外，還有研究顯示，在飲食中限制甲硫氨酸和半胱氨酸，在動(dòng)物模型中能夠延長(zhǎng)壽命、預(yù)防代謝疾病。但尚不清楚這些益處究竟是限制甲硫氨酸驅(qū)動(dòng)的還是限制半胱氨酸驅(qū)動(dòng)的。

2025 年 5 月 21 日，國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Nature 在其官網(wǎng)頭條報(bào)道了一項(xiàng)重磅研究成果——缺乏這種氨基酸的小鼠，體重減輕了 30%。這一體重下降比例超過(guò)當(dāng)前效果最好的減肥藥物替爾泊肽在臨床試驗(yàn)中的效果（72周時(shí)平均減重 20%）。

半胱氨酸（Cysteine）是一種在肉類和全谷物等高蛋白食物中含量豐富的氨基酸，在減肥和新陳代謝方面發(fā)揮著重要作用。這項(xiàng)研究顯示，對(duì)小鼠進(jìn)行基因編輯，使其體內(nèi)無(wú)法生成半胱氨酸，同時(shí)在飲食中也缺乏半胱氨酸，這些小鼠在一周內(nèi)體重減輕了超過(guò) 30%。

這項(xiàng)研究來(lái)自紐約大學(xué)格羅斯曼醫(yī)學(xué)院，論文題為：Unravelling cysteine-deficiency-associated rapid weight loss（解開(kāi)半胱氨酸缺乏相關(guān)的體重迅速下降之謎），該研究于 5 月 21 日發(fā)表在了 Nature 期刊。

之前在動(dòng)物模型中進(jìn)行的研究顯示，在飲食中限制某些氨基酸（包括半胱氨酸、甲硫氨酸）對(duì)健康有益（包括延長(zhǎng)壽命、預(yù)防代謝疾?。?，然而，研究人員還不清楚具體哪種氨基酸的影響最為顯著。

而這項(xiàng)最新研究顯示，氨基酸限制飲食帶來(lái)的積極影響中，許多實(shí)際上是由限制半胱氨酸所驅(qū)動(dòng)的，而不是限制甲硫氨酸。該研究揭示了半胱氨酸在這些氨基酸限制飲食帶來(lái)的益處中發(fā)揮著重要作用，包括延長(zhǎng)壽命和減少脂肪。 

限制半胱氨酸才是關(guān)鍵

研究團(tuán)隊(duì)首先構(gòu)建了一種基因編輯小鼠，敲除了小鼠的胱硫醚γ-裂解酶基因（該酶是產(chǎn)生半胱氨酸的關(guān)鍵酶），將這些小鼠與正常小鼠比較。同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)測(cè)試了正常飲食（作為對(duì)照飲食）與其他 10 種飲食（缺乏 9 種必需氨基酸種的任何 1 種，以及缺乏半胱氨酸）。

結(jié)果顯示，缺乏胱硫醚γ-裂解酶的小鼠在缺乏半胱氨酸的飲食中，體重下降最為顯著，一周之內(nèi)體重下降了 30.6%（這種體重下降是可逆的，重新補(bǔ)充半胱氨酸后體重會(huì)得到恢復(fù)），而其他飲食組的小鼠體重則沒(méi)有下降。此外，具有胱硫醚γ-裂解酶的小鼠即使在缺乏半胱氨酸的飲食中體重也并未減輕。具有胱硫醚γ-裂解酶的小鼠只有在同時(shí)缺乏半胱氨酸和甲硫氨酸且熱量限制的情況下，才會(huì)體重下降（下降幅度約為 25%）。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，半胱氨酸缺乏會(huì)激活綜合應(yīng)激反應(yīng)和氧化應(yīng)激反應(yīng)，這兩種反應(yīng)相互放大，從而誘導(dǎo) GDF15 和 FGF21 的生成，這在一定程度上解釋了體重快速下降的表型。值得注意的是，研究團(tuán)隊(duì)還觀察到組織輔酶 A（CoA）水平降低，而輔酶 A 一直被認(rèn)為極其穩(wěn)定，這種下降導(dǎo)致了線粒體功能受損和代謝重編程，導(dǎo)致能量利用效率低下的無(wú)氧糖酵解和三羧酸循環(huán)缺陷，伴有丙酮酸、乳清酸、檸檬酸、α-酮戊二酸、含氮化合物和氨基酸的持續(xù)尿排泄。

這些發(fā)現(xiàn)表明，與限制其他氨基酸相比，限制半胱氨酸通過(guò)降低谷胱甘肽和輔酶 A 的水平，對(duì)體重減輕、新陳代謝和應(yīng)激信號(hào)傳導(dǎo)的影響最大。這些發(fā)現(xiàn)為應(yīng)對(duì)一系列代謝疾病和日益嚴(yán)重的肥胖危機(jī)提供了新策略。

這對(duì)人類安全嗎？

研究團(tuán)隊(duì)表示，減少人體攝入的半胱氨酸量以及限制總熱量攝入，有助于燃燒脂肪，但也有需要注意的地方。小鼠比人類更善于保持體溫，所以在熱量限制的情況下，小鼠消耗脂肪的速度更快，也就是說(shuō)，人類想燃燒脂肪的難度更大。

一項(xiàng) 2023 年發(fā)表的短期人體試驗(yàn)顯示，限制半胱氨酸和甲硫氨酸的飲食對(duì)超重人群沒(méi)有負(fù)面影響，并且有助于減肥，在動(dòng)物模型中觀察到的有益作用可以轉(zhuǎn)化到人類中。

最后，研究團(tuán)隊(duì)表示，在飲食來(lái)限制半胱氨酸并不容易，因?yàn)榘腚装彼岽嬖谟诖蠖鄶?shù)高蛋白食物中。但低半胱氨酸含量（減少紅肉攝入量）且富含水果和某些蔬菜的飲食方式是可行的，而且也能帶來(lái)同樣的健康益處。開(kāi)發(fā)藥物方法來(lái)選擇性地降低肝臟等關(guān)鍵器官中的半胱氨酸水平，可能會(huì)提供一種有針對(duì)性的療法，從而更有效地減少脂肪、降低體重。