肥胖已成为全球性的健康问题，据估计，全球约六分之一的人口面临肥胖困扰。为了应对这一挑战，科学家们不断探索新的饮食干预方法，其中限制特定氨基酸的摄入逐渐成为研究热点。半胱氨酸是一种含硫氨基酸，不仅参与蛋白质合成，还在谷胱甘肽（GSH）的生物合成中起关键作用。此外，半胱氨酸与维生素B5共同参与辅酶A（CoA）的合成，而CoA在脂肪酸代谢和三羧酸循环中扮演着重要角色。

近期，由纽约大学格罗斯曼医学院的研究团队发表在《Nature》杂志上的研究文章题为“Unravelling cysteine-deficiency-associated rapid weight loss”揭示了半胱氨酸缺乏与快速减肥之间的关联，为肥胖治疗提供了新的视角。研究者们通过基因改造，使小鼠无法合成半胱氨酸，并将其置于完全不含半胱氨酸的饮食环境中，观察其体重变化。实验结果显示，这些小鼠在一周内体重减少了30%，且这种体重下降是可逆的。体重的快速下降并非由于运动量增加或营养吸收不良，而是由于脂肪组织的大量消耗。研究还发现，半胱氨酸缺乏激活了整合应激反应（ISR）和NRF2介导的氧化应激反应（OSR），这两种反应相互增强，导致GDF15和FGF21激素水平上升，这些激素与脂肪分解、能量平衡和食欲抑制有关。

此外，半胱氨酸缺乏还导致CoA水平急剧下降。CoA在100多种代谢反应中发挥作用，与体内约4%的酶相互作用。当CoA水平下降时，细胞将食物转化为能量的效率大幅降低，导致代谢效率低下。研究中，小鼠在半胱氨酸缺乏饮食下，肝脏和肌肉中的CoA水平在第2天下降了30%，第6天肝脏中的CoA水平下降了75%。

在半胱氨酸缺乏的情况下，小鼠的呼吸交换比（RER）逐渐降低，表明它们更多地利用脂肪作为能量来源。通过双能X线吸收法（DEXA）扫描，研究者发现，半胱氨酸缺乏的小鼠在第7天时脂肪含量显著减少，即使在限制饮食的条件下也是如此。组织学检查显示，这些小鼠的白色脂肪组织出现了快速的棕色化，即脂肪细胞中的单个大脂肪滴被多个小脂肪滴取代，类似于棕色/米色脂肪组织。

这项研究不仅揭示了半胱氨酸在体重调节中的关键作用，还为开发新的减肥策略提供了理论基础。通过靶向调节半胱氨酸合成酶（CSE）和饮食中半胱氨酸的摄入，可能实现快速减肥而不对骨骼肌和其他重要器官造成不良影响。然而，这种饮食干预方法的安全性和长期效果仍需进一步研究，特别是在人类中的应用。

此外，研究还强调了CoA在代谢效率中的核心地位。CoA水平的下降不仅影响脂肪代谢，还导致糖酵解和三羧酸循环的效率降低，使得小鼠通过尿液大量排出未被有效利用的中间代谢物。这一发现为理解代谢疾病提供了新的视角，并可能为开发新的治疗方法提供线索。

参考文献：

Unravelling cysteine-deficiency-associated rapid weight loss.

DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-08996-y