撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

眾所周知，人體的蛋白質由 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，人體無法自行合成這些氨基酸，因此需要通過飲食補充（組氨酸比較特殊，嬰幼兒其無法合成，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）突變的動物無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必需氨基酸的影響，揭示了它們在代謝、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，在動物模型中能夠延長壽命、預防代謝疾病。但尚不清楚這些益處究竟是限制甲硫氨酸驅動的還是限制半胱氨酸驅動的。

2025 年 5 月 21 日，國際頂尖學術期刊Nature在其官網頭條報道了一項重磅研究成果——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當前效果最好的減肥藥物替爾泊肽在臨床試驗中的效果（72周時平均減重 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揮著重要作用。這項研究顯示，對小鼠進行基因編輯，使其體內無法生成半胱氨酸，同時在飲食中也缺乏半胱氨酸，這些小鼠在一周內體重減輕了超過 30%。

這項研究來自紐約大學格羅斯曼醫學院，論文題為：Unravelling cysteine-deficiency-associated rapid weight loss（解開半胱氨酸缺乏相關的體重迅速下降之謎），該研究于 5 月 21 日發表在了Nature期刊。

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

而這項最新研究顯示，氨基酸限制飲食帶來的積極影響中，許多實際上是由限制半胱氨酸所驅動的，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的益處中發揮著重要作用，包括延長壽命和減少脂肪。

限制半胱氨酸才是關鍵

研究團隊首先構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（該酶是產生半胱氨酸的關鍵酶），將這些小鼠與正常小鼠比較。同時，研究團隊測試了正常飲食（作為對照飲食）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，一周之內體重下降了 30.6%（這種體重下降是可逆的，重新補充半胱氨酸后體重會得到恢復），而其他飲食組的小鼠體重則沒有下降。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缺乏半胱氨酸和甲硫氨酸且熱量限制的情況下，才會體重下降（下降幅度約為 25%）。

研究團隊發現，半胱氨酸缺乏會激活綜合應激反應和氧化應激反應，這兩種反應相互放大，從而誘導 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，研究團隊還觀察到組織輔酶 A（CoA）水平降低，而輔酶 A 一直被認為極其穩定，這種下降導致了線粒體功能受損和代謝重編程，導致能量利用效率低下的無氧糖酵解和三羧酸循環缺陷，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尿排泄。

這些發現表明，與限制其他氨基酸相比，限制半胱氨酸通過降低谷胱甘肽和輔酶 A 的水平，對體重減輕、新陳代謝和應激信號傳導的影響最大。這些發現為應對一系列代謝疾病和日益嚴重的肥胖危機提供了新策略。

這對人類安全嗎？

研究團隊表示，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，人類想燃燒脂肪的難度更大。

一項 2023 年發表的短期人體試驗顯示，限制半胱氨酸和甲硫氨酸的飲食對超重人群沒有負面影響，并且有助于減肥，在動物模型中觀察到的有益作用可以轉化到人類中【2】。

最后，研究團隊表示，在飲食來限制半胱氨酸并不容易，因為半胱氨酸存在于大多數高蛋白食物中。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，而且也能帶來同樣的健康益處。開發藥物方法來選擇性地降低肝臟等關鍵器官中的半胱氨酸水平，可能會提供一種有針對性的療法，從而更有效地減少脂肪、降低體重。

論文鏈接：

1. https://www.nature.com/articles/s41586-025-08996-y

2. https://link.springer.com/article/10.1007/s12603-023-1883-3