首頁 資訊 從《Science》到《Cell》,再到《Nature》,牛磺酸為何連登三大頂級學術期刊

從《Science》到《Cell》,再到《Nature》,?;撬釣楹芜B登三大頂級學術期刊

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2024年12月30日 00:37

?;撬崾且环N條件性必需的微量營養(yǎng)素和豐富的氨基磺酸,廣泛分布于哺乳動物的組織及多種食物之中,尤其以心臟、眼睛、大腦及肌肉等高度活躍的可興奮組織中含量最為顯著。牛磺酸對于維持機體的代謝穩(wěn)態(tài)至關重要,當體內(nèi)牛磺酸水平因遺傳因素而下降時,可引發(fā)一系列不良影響,包括肌肉萎縮、運動機能減退以及線粒體功能障礙。此外,據(jù)報道,補充?;撬峥梢钥顾ダ稀⑻岣甙┌Y治療效果以及抵抗肥胖[1]。

?;撬岽龠M健康,并延緩衰老[2]

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在最近1年多的時間,牛磺酸因其獨特的健康益處而成功登上了科學界的三大頂級期刊——《Science》、《Cell》和《Nature》,分別揭示了?;撬岬男鹿δ堋顾ダ稀⑻岣呖拱┋熜б约暗挚狗逝?。

◆《Science》——牛磺酸缺乏是衰老的驅動因素

2023年6月,《Science》期刊發(fā)表了研究論文“Taurine deficiency as a driver of aging”,研究顯示:半必需氨基酸牛磺酸在血液循環(huán)中的含量隨年齡增大而減少,補充?;撬?,可以減緩線蟲、小鼠和猴子的衰老,甚至可以將中年小鼠的健康壽命延長12%,其延緩衰老與減輕DNA損傷、端粒酶缺乏、線粒體功能受損和細胞衰老有關[3]。

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◆《Cell》——補充牛磺酸能夠提高抗癌療效

2024年4月,《Cell》在線發(fā)表題為“Cancer SLC6A6-mediated taurine uptake transactivates immune checkpoint genes and induces exhaustion in CD8+ T cells”的研究論文,研究發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞通過過度表達?;撬徂D運蛋白(SLC6A6)來爭奪?;撬?,從而誘導T細胞死亡和功能障礙,從而促進腫瘤進展,牛磺酸缺乏是導致腫瘤免疫逃逸和復發(fā)的重要原因,而補充牛磺酸可以重振耗盡的CD8+ T細胞,并提高癌癥治療的功效[4]。

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◆《Nature》——減少食物攝入量,控制體重平衡

2024年8月,斯坦福大學Jonathan Z. Long團隊在國際頂尖學術期刊《Nature》發(fā)表了題為“PTER is a N-acetyltaurine hydrolase that regulates feeding and obesity”的研究論文,揭示了一條全新的牛磺酸衍生物代謝通路,并從分子、組織器官和機體水平闡明了該代謝通路調控進食的生理功能,為治療肥胖和其他代謝性疾病提供了新的潛在分子靶點[1]。

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在內(nèi)源性牛磺酸生物合成途徑中,半胱氨酸通過半胱氨酸雙加氧酶和半胱氨酸亞磺酸脫羧酶代謝,生成次?;撬嵩S后被含黃素的單加氧酶氧化產(chǎn)生?;撬帷4送?,半胱氨酸可以通過半胱胺和半胱胺雙加氧酶的替代途徑生成次?;撬?。?;撬岜旧硐掠斡袔追N次級?;撬岽x物,包括?;悄懰猁}、?;请吆蚇-乙酰牛磺酸[1]。

生物體液中N-乙酰?;撬岬乃绞艿侥土\動、飲酒和營養(yǎng)性?;撬嵫a充等多種生理干擾的動態(tài)調節(jié),且N-乙酰?;撬崤c包括神經(jīng)遞質乙酰膽堿和調節(jié)血糖的長鏈N-脂肪酰?;撬嵩趦?nèi)的信號分子在化學結構上具有相似性,這表明它也可能作為一種信號代謝產(chǎn)物發(fā)揮作用。然而,N-乙酰?;撬岬纳锖铣伞⒔到夂蜐撛诠δ苋圆磺宄1]。

◆PTER是人體內(nèi)唯一能特異性水解N-乙酰?;撬岬拿?/strong>

Jonathan Z. Long團隊建立了一套利用質譜儀檢測乙酰牛磺酸水解的體外反應系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)小鼠腎臟具有較高的水解酶活性。通過對腎臟提取物進行多步分離純化,最終鑒定出PTER(磷酸三酯酶相關蛋白,一種功能未知的孤兒酶)為其中的活性酶,并證實乙酰?;撬崴饷窹TER是小鼠體內(nèi)唯一的、高度特異性的乙酰牛磺酸水解酶[1]。

鑒定PTER為N-乙酰?;撬崴饷竅1]

◆敲除Pter基因或注射乙酰牛磺酸可減少食物攝入,抵抗肥胖

在小鼠中敲除Pter基因,會導致組織中的N-乙酰牛磺酸水解活性完全喪失,并導致各組織中N-乙酰牛磺酸的含量系統(tǒng)性升高,且Pter基因敲除小鼠表現(xiàn)出食物攝入量減少、對飲食誘導的肥胖有抵抗力以及葡萄糖穩(wěn)態(tài)改善。向肥胖小鼠注射乙酰?;撬岷?,也觀察到與Pter基因缺失小鼠相似的代謝表型[1]。

Pter基因敲除小鼠的代謝表型[1]

◆N-乙酰?;撬峥狗逝肿饔眯枰δ苄訥FRAL受體

為了更好地了解N-乙酰?;撬崛绾慰刂茢z食行為,研究者使用抗PTER抗體通過蛋白質印跡檢查了PTER在各個大腦區(qū)域的表達。且由于腦干限制性GDF15-GFRAL信號傳導在喂養(yǎng)控制中的既定作用,研究者測試了N-乙酰?;撬峤o藥的厭食和抗肥胖作用是否需要完整的GFRAL受體。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)PTER在腦干中表達,并且其厭食和抗肥胖作用需要功能性GFRAL受體[1]。

次生?;撬岽x物,如N-乙酰牛磺酸,不僅僅是生物標志物或惰性副產(chǎn)物,而且實際上是?;撬釥顟B(tài)增加的化學效應物。未來探索N-乙酰?;撬嵩谶@些其他過程中的作用的研究可能會確定次級牛磺酸代謝的藥理學操作可能在治療上有用的機會[1]。

參考文獻:

[1]Wei W, Lyu X, Markhard AL, et al. PTER is a N-acetyltaurine hydrolase that regulates feeding and obesity. Nature. 2024 Aug 7.

[2]劉迪一.?;撬崤c健康及衰老有關[J].世界科學,2023,(07):17-18.

[3]Singh P, Gollapalli K, Mangiola S, et al. Taurine deficiency as a driver of aging. Science. 2023 Jun 9;380(6649):eabn9257.

[4]Cao T, Zhang W, Wang Q, et al. Cancer SLC6A6-mediated taurine uptake transactivates immune checkpoint genes and induces exhaustion in CD8+ T cells. Cell. 2024 Mar 28:S0092-8674(24)00303-9.

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