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斷供半胱氨酸可減重，這將帶來哪些啟示？

撰文 |嘟嘟

肥胖，這個21世紀的“沉默殺手”，正以前所未有的速度蔓延全球。它不僅影響了個人的身體輪廓，更深刻地撼動著全球公共健康、經濟負擔與社會結構。

為了遏制肥胖蔓延，人們嘗試了各種減重手段——從層出不窮的飲食方案到不斷推陳出新的藥物治療。在本周剛剛發表于

Nature

研究令人眼前一亮，不過，在人類飲食中實現“無半胱氨酸”卻有一定困難，因為該氨基酸廣泛存在于紅肉、乳制品等食物中。這可能提示我們仍可通過減少紅肉攝入、增加豆類和蔬果來間接降低半胱氨酸攝入。那么，這項研究到底揭示了怎樣的生理機制？減重背后又隱藏著哪些意想不到的代謝真相？

圖1：文獻首頁

減重策略新核心：

限制特定氨基酸的攝入

已有大量的既往研究，探索了單一必需氨基酸剝奪對機體的代謝、能量消耗、體重和脂肪變化的影響。于是研究人員采用胱硫醚γ裂解酶基因敲除小鼠模型（Cse?/?），系統評估了剝奪單個氨基酸（包括半胱氨酸）對體重的影響。

在實驗過程中，實驗組與對照組分別給予：

• 去除特定氨基酸（如半胱氨酸、異亮氨酸、纈氨酸等）；

• 標準飲食、熱量受限飲食（每日限量2.1g）等多種飲食方案；

以剝離飲食因素與基因背景對減重效果的影響。

所有動物實驗均在恒溫環境（22°C或熱中性30°C）中進行，并記錄每日體重、食物攝入、能量代謝等參數。

結果顯示，在所有氨基酸剝奪實驗中，小鼠在無半胱氨酸（no-Cys）飲食中體重下降最為顯著，7天內平均體重下降達30.6%，遠超異亮氨酸（-27.4%）和纈氨酸（-23.0%）等組（圖2~3）。該研究嚴謹地控制了遺傳背景、飲食成分和攝食量，明確指出半胱氨酸缺乏后，通過激活整合應激反應（ISR）和氧化應激反應（OSR）引發快速的體重下降。

圖2：不同飲食處理組對不同氨基酸缺乏對小鼠體重變化的影響

圖3：Cse?/?（異型合子，部分功能）與 Cse?/?（完全缺失）小鼠在兩種飲食條件下的反應差異

代謝重構的突破口：

剝奪半胱氨酸誘導高效減重機制

剝奪半胱氨酸會對體重產生巨大影響，主要因其在多條關鍵代謝通路中具有核心作用。

研究顯示：

• 半胱氨酸缺乏導致谷胱甘肽（GSH）迅速耗竭，激活核因子E2相關因子2（NRF2）介導的氧化應激反應（OSR）和通用氨基酸控制激酶2（GCN2）介導的整合應激反應（ISR），上調厭食激素生長分化因子15（GDF15）和成纖維生長因子21（FGF21），抑制食欲。
  

• 半胱氨酸缺乏 還 顯著降低輔酶 A（CoA）合成，肝臟CoA在7天內下降達75%，引發代謝重編程：糖酵解和 三羧酸循環（ TCA ） 中間產物不能有效代謝而被排出尿中，脂肪合成減少、動員增強，線粒體功能受損，能量利用效率降低。

這些機制協同作用，導致體重在短期內迅速下降。

在人類中，這一機制具有部分可遷移性：GDF15、FGF21已被視為抗肥胖藥物潛在靶點，CSE-Cys-GSH通路在人類同樣存在，提示其在極端肥胖、代謝綜合征中的潛在干預價值。若能在可控條件下短期限制半胱氨酸攝入，或以藥物方式模擬應激反應，有望實現溫和、有效的體重管理效果。

小結

本研究揭示了半胱氨酸缺乏后，通過GSH和CoA耗竭，激活應激反應通路，從而引發代謝重編程與快速體重下降的機制，為肥胖干預提供了新策略。考慮到半胱氨酸在抗氧化、解毒等多條通路中的作用，藥物強行抑制其合成可能帶來安全隱患，未來更可行的方向是模擬半胱氨酸缺乏所誘導的燃脂機制，如調控GDF15、FGF21等激素，達到溫和、安全的減重效果。

參考文獻：

[1].NCD Risk Factor Collaboration (NCD-RisC). Worldwide trends in underweight and obesity from 1990 to 2022: a pooled analysis of 3663 population-representative studies with 222 million children, adolescents, and adults. Lancet. 2024 Mar 16;403(10431):1027-1050. doi: 10.1016/S0140-6736(23)02750-2. Epub 2024 Feb 29. PMID: 38432237; PMCID: PMC7615769.

[2].Varghese A, Gusarov I, Gamallo-Lana B, et al. Unravelling cysteine-deficiency-associated rapid weight loss. Nature . 2025. doi:10.1038/s41586-025-08996-y

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