转自:《自然》:牛磺酸抵抗肥胖的机制找到了!有望带来新型减肥药_研究_代谢_体重 (sohu.com)
▎药明康德内容团队编辑
作为人体中最丰富的氨基酸之一,富含于贝类和肉类的牛磺酸(taurine)以游离形式存在于人体的器官和组织中,发挥着多种重要的生理功能:它能帮助恢复线粒体功能,缓解肌肉疲劳,提升运动能力……因为这些已知的健康益处,牛磺酸成为能量饮料的常见添加成分。 然而,牛磺酸的作用还远远没有被完全挖掘。最近一年来,多项重磅研究陆续揭示,牛磺酸对人体健康还有更广泛的潜在益处。去年的一篇《科学》论文就揭示了牛磺酸的抗衰老潜能,补充牛磺酸有助于延长小鼠寿命,阻止衰老带来的体重增长,缓解与衰老相关的情绪焦虑和抑郁。今年,一篇《细胞》论文发现牛磺酸甚至具有癌症治疗潜力,补充牛磺酸可以激活耗竭的CD8+ T细胞,提升肿瘤免疫治疗的效果。 现在,又一项最新发表的《自然》论文揭示了牛磺酸在代谢调控中的重要作用。研究首次揭示了体重相关基因Pter与牛磺酸代谢之间的联系,通过补充牛磺酸代谢物N-乙酰牛磺酸,有望开发出新型减肥疗法。 牛磺酸可以通过不同的代谢途径生成多种牛磺酸代谢物,其中,大约在10年前被发现的N-乙酰牛磺酸是一种颇为神秘的代谢物,科学家们尚未找到N-乙酰牛磺酸的生物合成、降解方式,也不知道这种成分究竟只是一种无活性的牛磺酸代谢副产物,还是对我们的身体起到了特定的作用。 在这项研究中,斯坦福大学Jonathan Long教授带领团队试图破解N-乙酰牛磺酸的代谢谜题。他们发现,磷酸三酯酶相关蛋白(phosphotriesterase-related,简称PTER)是人体内唯一能特异性水解N-乙酰牛磺酸的酶,它的催化作用将N-乙酰牛磺酸重新水解为牛磺酸以及乙酸盐。 ▲研究发现PTER是N-乙酰牛磺酸的水解酶(图片来源:参考资料[1])
虽然因为生理学功能所知甚少而被称作“孤儿酶”,但对研究人员来说,PTER并不是无名之辈。此前有基因筛查研究发现,编码PTER的基因与人体的身体质量指数(BMI)相关,只是PTER在BMI中的真正作用是什么,仍然是个未解之谜。 由于PTER水解酶与体重相关,那么一旦失去PTER,机体的体重与代谢会发生怎样的改变呢? 为此,作者设计了Pter敲除小鼠,他们观察到在缺乏PTER的情况下,小鼠血液和组织中的N-乙酰牛磺酸水平高于对照小鼠。而在给小鼠喂食高脂肪饮食,并且饮食添加了牛磺酸的情况下,8周后Pter敲除小鼠的进食量与体重都明显低于对照组,两组的体重差异来自Pter敲除小鼠更低的脂肪量。因此,PTER的缺失使得小鼠体内的N-乙酰牛磺酸无法水解而大量积累,产生与通过运动或饮食补充牛磺酸相似的效果,它们不仅对饮食诱导的肥胖有抵抗能力,血糖稳态也得到改善。 ▲Pter敲除小鼠体重更轻、进食量减少,血糖稳态也得到改善(图片来源:参考资料[1])
既然N-乙酰牛磺酸的积累可以抵抗肥胖,那么直接摄入N-乙酰牛磺酸能否产生相同的效果?接下来的实验证实了这一点,每日注射N-乙酰牛磺酸可以减少肥胖小鼠的进食量、降低体重。 研究团队还发现,PTER的作用通路独立于热门的GLP-1受体激动剂,N-乙酰牛磺酸的抗肥胖作用依赖于功能性GFRAL受体。 由此,这些实验定义了与能量平衡相关的PTER依赖性牛磺酸代谢途径,提供了一种进行肥胖干预的潜在新途径。 值得一提的是,N-乙酰牛磺酸的生成方式还没有完全弄清楚,初步实验提出肠道微生物可能在其中发挥了重要作用。因此,如果接下来的研究能够进一步揭开肠道菌群与N-乙酰牛磺酸的联系,或许有望通过益生菌或饮食干预来促进N-乙酰牛磺酸生成、帮助干预体重。
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