1週瘦3成的秘密?科學家在老鼠找到「暴瘦開關」
葉立斌/核稿編輯
〔編譯陳成良/綜合報導〕飲食成分對體重影響深遠。美國紐約大學格羅斯曼醫學院(NYU Grossman School of Medicine)在《自然》(Nature)期刊的最新研究揭示,當實驗老鼠完全缺乏「半胱胺酸」(cysteine)此一胺基酸,其體重竟於一週內劇減3成。此現象源於半胱胺酸缺乏引發細胞能量運用模式的根本轉變,迫使機體轉而燃燒儲存脂肪。
醫學網站《Medical Express》報導,研究團隊闡明,半胱胺酸濃度降低會導致關鍵分子「輔酶A」(coenzyme A,CoA)含量下滑。CoA參與體內無數代謝反應,其不足將嚴重影響細胞高效轉化碳水化合物與脂肪為能量的能力。身體為應對此能量危機,被迫消耗儲存脂肪,雖效率欠佳,卻加速了脂肪流失。
由於先天缺乏CoA合成能力的動物極難存活,CoA在成年動物體內的功能以往成謎。本研究首次闡明CoA於成年老鼠能量代謝調控的核心地位,為細胞能量學開闢了新視野。
紐約大學教授暨共同作者努德勒(Evgeny Nudler)指出,低半胱胺酸會啟動複雜的生物連鎖反應,致使老鼠迅速消耗體脂。但他警示,此發現尚不能直接轉化為人類減重策略,因半胱胺酸廣泛存在於天然食物中,人體透過常規飲食極難實現完全剝奪。
此外,半胱胺酸對維持細胞正常功能至關重要。藥物抑制其合成恐增器官受損風險。研究亦比較,蔬果豆類中的半胱胺酸及其相關的「甲硫胺酸」(methionine)含量遠低於紅肉,或可解釋低硫胺基酸飲食的部分健康益處。本研究更指明,代謝改變的關鍵是「半胱胺酸缺乏」,而非僅限制甲硫胺酸。
研究進一步詳述,缺乏半胱胺酸將阻礙細胞主要的能量產生途徑「氧化磷酸化」,使源自葡萄糖的能量中間物無法有效利用,部分甚至經尿液排出。為補償能量缺口,機體遂更依賴脂肪分解。
同時,細胞會同步啟動「整合壓力反應」(ISR)與「氧化壓力反應」(OSR)兩種應激機制。此二反應過往多見於癌細胞,本研究首度證實其能在缺乏半胱胺酸的正常組織中同時被啟動並相互增強。
這些應激反應還會刺激「壓力荷爾蒙」GDF15分泌,從而抑制食慾,並促使脂肪合成關鍵酶ACC(acetyl-CoA carboxylase)分解,阻礙脂肪儲存,加劇體重下降。
共同主持人李特曼(Dan Littman)教授表示,未來可探討在特定器官恢復半胱胺酸合成,以釐清各部位在此劇烈體重變化中的角色,期能據此開發更安全的體重管理新途徑,避免完全剝奪半胱胺酸。
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