摘要：重要的事情先说。（一）标题中的“这种氨基酸”指的是半胱氨酸（Cysteine）；（二）一周减重三成（30%）在小鼠实验中实现，但是纽约大学医学院的这一研究未涉及人类实验。

重要的事情先说。（一）标题中的“这种氨基酸”指的是半胱氨酸（Cysteine）；（二）一周减重三成（30%）在小鼠实验中实现，但是纽约大学医学院的这一研究未涉及人类实验。

研究背景

随着全球肥胖率的持续攀升，寻找有效的减肥方法已成为全球关注的健康议题。据世界卫生组织统计，全球约有六分之一的人口患有肥胖症（BMI ≥ 30 kg/m2）。肥胖不仅影响个人形象，更与糖尿病、心血管疾病、高血压等多种慢性疾病紧密相关，严重威胁人类健康。因此，科学家们不断探索各种减肥策略，从控制饮食到增加运动，再到药物治疗和手术治疗，但效果各异，且往往伴随着不同的副作用和限制。就最常见的饮食干预策略来说，与传统的限制碳水化合物、脂肪不同，氨基酸限制（Amino Acid Restriction, AAR）策略逐渐进入人们的视野。氨基酸作为蛋白质的基本组成单位，不仅参与构建人体组织，还在代谢调节中发挥重要作用。其中，限制含硫氨基酸（如甲硫氨酸和半胱氨酸）的饮食限制（SAAR）因其在延长寿命和改善代谢健康方面的潜力而成为研究热点。

半胱氨酸是一种非必需氨基酸。所谓非必需氨基酸，就是生物体能自身合成而不一定非要从食物中摄取的氨基酸。半胱氨酸不仅是蛋白质的重要原料，还在谷胱甘肽（Glutathione, GSH）和辅酶A（Coenzyme A, CoA）的合成中扮演关键角色。GSH是一种强效的抗氧化剂，能够保护细胞免受氧化应激损伤；而CoA则是能量代谢的核心辅酶，参与脂肪酸氧化、糖异生等多个代谢过程。因此，半胱氨酸的缺乏可能会对机体产生深远的影响，尤其是在代谢和应激反应方面。此前氨基酸限制饮食主要关注那些必需氨基酸，对于半胱氨酸的研究几乎没有。那么，半胱氨酸限制是否能成为一种新的、有效的减肥策略呢？

半胱氨酸缺乏与体重快速减轻

纽约大学医学院Dan R. Littman、Evgeny Nudler等研究人员开展了一项深入研究，通过一系列精巧的实验发现，半胱氨酸缺乏通过激活应激反应和破坏能量代谢，引发实验小鼠快速且可逆的体重减轻，1周内可达30%。这项研究不仅为肥胖治疗提供了新的思路，也为理解氨基酸代谢与体重调节的关系提供了新的视角。

图1. 半胱氨酸缺乏引发体重快速减轻。图片来源：Nature

研究团队首先设计了一系列实验，旨在比较半胱氨酸限制与其他必需氨基酸限制对小鼠体重的影响。他们选择了C57BL/6背景的野生型（WT）小鼠和Cse敲除（KO）小鼠作为实验对象。Cse基因编码胱硫醚γ-裂解酶（Cystathionine γ-lyase, CSE），是半胱氨酸代谢途径中的关键酶。通过敲除Cse基因，研究团队能够特异性地阻断小鼠体内的半胱氨酸合成途径，从而实现对半胱氨酸摄入的严格控制。实验分为多个组别，包括对照组（喂食正常饮食）、半胱氨酸限制组（喂食无半胱氨酸饮食）、其他必需氨基酸限制组（如限制甲硫氨酸、亮氨酸等）以及双限制组（如甲硫氨酸和半胱氨酸同时限制）。

实验结果显示，半胱氨酸限制组的小鼠在短时间内（如一周内）出现了快速且显著的体重下降，体重减轻幅度可达30%。而且，这种体重减轻是可逆的，恢复正常饮食后，小鼠迅速恢复了原有体重。相比之下，其他必需氨基酸限制组的小鼠体重下降幅度较小，甚至在某些情况下体重几乎保持不变。值得注意的是，半胱氨酸缺乏导致的体重下降并非由于食物摄入量减少或运动量增加所致。研究团队通过代谢笼实验监测了小鼠的食物摄入量和活动量，发现半胱氨酸限制组的小鼠在食物摄入量略有减少的情况下，活动量并未发生显著变化。因此，他们推断半胱氨酸缺乏可能通过影响代谢途径来实现体重控制。

半胱氨酸缺乏导致体重下降的机制

图2. 半胱氨酸缺乏引发快速的代谢变化和白色脂肪组织质量损失。图片来源：Nature

通过代谢笼实验，研究人员观察到半胱氨酸缺乏小鼠的呼吸交换比（RER）显著降低，表明其更多地依赖脂肪作为能量来源。DEXA扫描和脂肪组织病理学分析证实，小鼠白色脂肪组织中的脂质含量急剧减少。更令人惊讶的是，脂肪细胞在3天内表现出“褐变”特征——即白色脂肪细胞转变为类似棕色脂肪细胞的形态，并高表达解偶联蛋白1（UCP1）。这种褐变通常需要数周的热量限制才能诱导，而半胱氨酸缺乏却能在极短时间内实现，凸显了其强大的代谢调控能力。

图3. 半胱氨酸缺乏引发的基因表达变化。图片来源：Nature

为了进一步探究半胱氨酸缺乏导致体重下降的分子机制，研究团队对小鼠的肝脏、肌肉和脂肪组织进行了转录组测序分析。结果发现，半胱氨酸缺乏显著激活了整合应激反应（Integrated Stress Response, ISR）和氧化应激反应（Oxidative Stress Response, OSR）。ISR是一种细胞应对氨基酸缺乏等应激条件的适应性反应，通过磷酸化真核翻译起始因子2α（eIF2α）来抑制全局蛋白质合成，同时促进特定应激反应基因（如ATF4、GDF15、FGF21等）的表达。这些应激反应基因在调节能量代谢、促进脂肪分解等方面发挥重要作用。OSR则是由氧化应激诱导的一种细胞保护反应，通过激活NRF2等转录因子来上调抗氧化酶和解毒酶的表达，从而减轻氧化应激对细胞的损伤。研究团队发现，半胱氨酸缺乏导致小鼠体内GSH水平显著下降，进而触发了OSR的激活。

图4. 半胱氨酸缺乏通过消耗CoA导致代谢效率低下。图片来源：Nature

除了激活应激反应和氧化应激反应外，研究团队还发现半胱氨酸缺乏显著降低了小鼠体内CoA的水平。CoA水平的下降导致线粒体功能受损、代谢效率降低，进而促进了脂肪分解和体重下降。为了验证CoA水平下降在体重下降中的作用，研究团队进行了一系列补救实验。他们发现，通过恢复CoA的合成或提供外源性CoA前体，可以在一定程度上逆转半胱氨酸缺乏导致的体重下降。这些结果进一步证实了CoA水平下降在半胱氨酸缺乏减肥机制中的重要性。

结合以上所有实验结果，研究团队提出了半胱氨酸缺乏减肥的可能机制：半胱氨酸缺乏通过激活ISR和OSR、降低CoA水平等多种途径来影响代谢过程，进而促进脂肪分解和棕色化、实现体重控制。这一机制不仅揭示了半胱氨酸在代谢调节中的重要作用，也为肥胖治疗提供了新的策略和方向。

这一减肥策略能安全地用在人身上吗？

尽管这一研究并未涉及人类实验，但Nudler教授还是对其应用前景表示乐观 [1]。他表示，减少半胱氨酸的摄入量和限制总热量可以帮助燃烧脂肪，但并非万无一失。他说，老鼠比人类更善于保暖，因此在热量限制下燃烧脂肪的速度更快。此外，在宾夕法尼亚州立大学进行的一项短期人体试验表明 [2]，蛋氨酸和半胱氨酸含量低的饮食对超重的人没有负面影响，而且确实会导致体重减轻。但他也强调，还需要更多的人体试验来评估这些饮食的有效性和安全性。

新西兰奥塔哥大学研究糖尿病和肥胖的内分泌学家Jim Mann认为，虽然半胱氨酸在减肥中起作用是有其道理，但这些发现还不足以帮助人们减肥。“经常出现新的减肥或维持减肥效果的方法，”他说，“我们希望一种新的饮食方式是真的有用，而非一时的噱头”。[1]

看到这里的读者是否还记得，前文提过半胱氨酸是一种非必需氨基酸，也就是说我们的身体能合成这种氨基酸而不一定非要从食物中摄取。这就意味着，降低半胱氨酸的摄入量相当有难度。另外，由于半胱氨酸存在于大多数高蛋白食物中，饮食限制也有挑战性。对此，Nudler教授表示，“开发药物方法来选择性地降低肝脏等关键器官的半胱氨酸水平，有可能提供一种靶向疗法”来更有效地治疗肥胖症。[1]

总而言之，此项研究还只是实验室阶段，距离人类应用还差很远。不过，研究一下半胱氨酸含量低而蔬菜水果量高的饮食，应该对健康也没啥坏处。

Unravelling cysteine-deficiency-associated rapid weight loss

Alan Varghese, Ivan Gusarov, Begoña Gamallo-Lana, Daria Dolgonos, Yatin Mankan, Ilya Shamovsky, Mydia Phan, Rebecca Jones, Maria Gomez-Jenkins, Eileen White, Rui Wang, Drew R. Jones, Thales Papagiannakopoulos, Michael E. Pacold, Adam C. Mar, Dan R. Littman & Evgeny Nudler

Nature, 2025, DOI: 10.1038/s41586-025-08996-y

参考资料：

1. Mice lacking this amino acid lost 30% of their body weight

2. Richie, J. P. et al. Dietary Methionine and Total Sulfur Amino Acid Restriction in Healthy Adults. J. Nutr. Health Aging 27, 111–123 (2023). DOI: 10.1007/s12603-023-1883-3

来源：X一MOL资讯