氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位。包括甲硫氨酸（methionine，Met）、半胱氨酸（cysteine， Cys）在內(nèi)的一類“含硫氨基酸”還在代謝和健康方面扮演著多種重要角色。
事實(shí)上，自上世紀(jì)90年代以來，研究人員就一直對飲食中含硫氨基酸的限制很感興趣。在一項(xiàng)針對大鼠的早期研究中，80%的Met限制使動(dòng)物的壽命平均延長了40%以上。而越來越多的研究證實(shí)，Met限制與人類細(xì)胞、酵母、果蠅以及嚙齒類動(dòng)物的衰老延遲和壽命延長有關(guān)。同時(shí)，采用含硫氨基酸限制飲食的動(dòng)物也獲得了健康方面的改善，包括體重、脂肪和氧化應(yīng)激降低，腫瘤減少，胰島素敏感性增強(qiáng)等。
圖片來源：Cell（DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.03.001）
最新Cell：甲硫氨酸限制可觸發(fā)新血管生成
3月22日，最新發(fā)表在Cell雜志上題為“Amino Acid Restriction Triggers Angiogenesis via GCN2/ATF4 Regulation of VEGF and H2S Production”的論文中，來自哈佛大學(xué)陳曾熙公共衛(wèi)生學(xué)院的科學(xué)家們又有了新的發(fā)現(xiàn)。研究表明，給小鼠喂以含少量Met的飲食觸發(fā)了骨骼肌內(nèi)新血管的形成。研究人員認(rèn)為，或許是血管功能的改善使得Met限制飲食能夠發(fā)揮延長壽命的作用。
論文的通訊作者James Mitchell說：“Met限制對嚙齒類動(dòng)物的益處是非常引人注目的，因?yàn)?，它們與卡路里限制帶來的好處相似，但并沒有限制食物的攝入量。”
先前，Mitchell及其同事曾證實(shí)，Met限制飲食會(huì)增加硫化氫的產(chǎn)量。這一氣味難聞的分子在我們的細(xì)胞中有很多有益的作用，其中就包括了促進(jìn)新血管生長。在這項(xiàng)新研究中，他們給小鼠喂食了一種“含有限Met并缺乏Cys的飲食”。兩個(gè)月后，與對照組小鼠相比，飲食限制組小鼠骨骼肌中的毛細(xì)血管數(shù)量增加了。
圖片來源：Cell
正常情況下，缺氧是引發(fā)血管生成最典型的誘因。但在這項(xiàng)新研究中，在氧氣正常遞送的情況下，Met限制也觸發(fā)了血管生成。進(jìn)一步研究后，Mitchell等發(fā)現(xiàn)，氨基酸感知酶（amino acid-sensing kinase）GCN2和轉(zhuǎn)錄因子ATF4在這一過程中發(fā)揮了重要作用。這些發(fā)現(xiàn)有望為調(diào)節(jié)血管生成提供重要的新靶點(diǎn)，一方面，可用于促進(jìn)血管生成，延緩衰老或改善血管疾病，另一方面，可用于抑制血管生成，阻止腫瘤生長。
總結(jié)來說，作者們認(rèn)為，限制Met的飲食策略能夠通過促進(jìn)血管形成改善血管健康。未來的研究需要進(jìn)一步測試，這種效果能否被轉(zhuǎn)化到人類中。而這也正是其他科學(xué)家小組密切關(guān)注的問題。
最新綜述：動(dòng)物研究成果有望轉(zhuǎn)化到人類中
圖片來源：Annals of the New York Academy of Sciences（https://doi.org/10.1111/nyas.13584）
令人振奮的是，近期發(fā)表在 Annals of the New York Academy of Sciences上題為“Disease prevention and delayed aging by dietary sulfur amino acid restriction: translational implications”的綜述指出，“飲食中限制含硫氨基酸給動(dòng)物帶來的長壽和健康益處”很有希望被轉(zhuǎn)化到人類中。作者們在文中歸納了以下兩點(diǎn)證據(jù)：
第一，對成年動(dòng)物“無害”。由于含硫氨基酸對生長很重要，因此，它的限制除了使動(dòng)物更健康、更長壽，也會(huì)使動(dòng)物更小。這一點(diǎn)一直被視為“將動(dòng)物研究轉(zhuǎn)化到人類中”的障礙。不過，該綜述的分析顯示，在完全成年的動(dòng)物中，含硫氨基酸的限制也被證明有很多健康益處，避開了在年輕動(dòng)物中觀察到的影響生長的問題。
綜述的通訊作者John Richie教授說：“我們認(rèn)為這些結(jié)果非常重要，因?yàn)檫@表明，如果在成年人中啟用含硫氨基酸限制的飲食，我們依然有望獲得有益的影響，而不必?fù)?dān)心生長受到阻礙的問題。”
第二，無嚴(yán)重副作用。該綜述還表明，飲食中含硫氨基酸的限制沒有產(chǎn)生其他嚴(yán)重的負(fù)面影響。
“這些發(fā)現(xiàn)都是非常有力的指標(biāo)，表明，我們有望將在動(dòng)物中獲得的這些發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化到人類中。”Richie教授說。
事實(shí)上，一些在人類中進(jìn)行的研究已經(jīng)證實(shí)，含硫氨基酸與體重增加、代謝綜合征、心血管疾病以及癌癥有關(guān)。這表明，限制Met和Cys的攝入或許能夠預(yù)防這些疾病。不過，目前來說，含硫氨基酸限制飲食在人類中起作用的證據(jù)還不夠完善。而Richie教授團(tuán)隊(duì)正在人類中進(jìn)行一項(xiàng)相關(guān)的研究有望帶來更直接的證據(jù)。我們期待能看到后續(xù)積極的結(jié)果。
參考資料：
Sulfur amino acid restriction could amount to new dietary approach to health
Sulfur amino acid restriction diet triggers new blood vessel formation in mice
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