過去,研究人員透過動物實驗發現,限制特定胺基酸,如:半胱胺酸與蛋胺酸(methionine)的飲食對於減重有益,但尚未了解到底是哪個胺基酸對減重發揮關鍵作用。
紐約大學葛羅斯曼醫學院(NYU Grossman School of Medicine)生物化學家Evgeny Nudler與其研究團隊,透過基因編輯去除小鼠體內負責將半胱胺酸前驅物代謝為半胱胺酸的酵素——半胱胺酸丙硫醚γ裂解酶(cystathionine γ-lyase),並與對照組進行研究。
研究團隊設計正常飲食與其他十種缺乏某一種胺基酸,包含半胱胺酸與九種必須胺基酸如苯丙胺酸(phenylalanine)、蛋胺酸及色胺酸(tryptophan)的飲食實驗,以評估各胺基酸缺乏時對體重的影響。
研究發現,在缺少半胱胺酸飲食的組別中,去除半胱胺酸丙硫醚γ裂解酶的小鼠,體重減輕幅度最為顯著,達到近31%;而仍保有該酵素的小鼠在相同飲食下並未出現體重下降的現象。
不過,值得注意的是,即使擁有該酵素,小鼠在同時缺少半胱胺酸與蛋胺酸,並進行熱量限制的情況下,仍可減少約25%的體重。在一項人體短期試驗中也發現同樣情況,當採取低蛋胺酸與低半胱胺酸飲食時,對超重者沒有不良影響,且確實使體重減輕。
研究團隊進一步研究發現,造成這一結果的關鍵,在於當半胱胺酸生成受阻時,體內的輔酶A(CoA)表現量也會隨之下降。CoA是一種廣泛存在於生物體中,負責多種代謝過程,特別是脂肪酸代謝的重要角色。
當CoA濃度下降時,會使產生三磷酸腺苷(ATP)的生理過程中斷,當氧化磷酸化受阻,老鼠無法再從碳水化合物中獲取能量,便會改以燃燒體內脂肪以儲備能量,此外,半胱胺酸的缺乏也會刺激GDF15的壓力荷爾蒙分泌增加,進而抑制食慾。
從研究結果來看,單靠飲食限制半胱胺酸與蛋胺酸雖然對體重減輕有幫助,但效果遠不及基因剔除該酵素。Evgeny Nudler期望,未來有機會開發出選擇性降低肝臟等關鍵器官中半胱胺酸含量的藥物。
參考資料:https://www.nature.com/articles/d41586-025-01597-9
(編譯/實習記者 康育華 責任編輯/彭梓涵)