Cell：科学家发现能调节机体体重的新型代谢化合物

β-羟基丁酸（BHB，β-Hydroxybutyrate）是一种丰富的酮体，迄今为止，所有已知的BHB代谢通路都涉及BHB和初级能量中间体的相互转化。近日，一篇发表在国际杂志Cell上题为“A β-hydroxybutyrate shunt pathway generates anti-obesity ketone metabolites”的研究报告中，来自斯坦福大学医学院等机构的科学家们通过研究发现，机体中所产生的名为BHB-Phe的新型化合物或能通过与大脑中的神经元之间的相互作用来调节食欲和体重。

到目前为止，BHB一直被认为是肝脏中产生的一种能用作燃料的化合物，然而，近些年来科学家们发现，在机体禁食或锻炼后BHB的水平会在体内增加，这或许就激发了科学家们调查其在肥胖和糖尿病中潜在有益应用的兴趣。这项研究中，研究人员通过研究发现，BHB也参与到了其它的代谢通路中，在这种情况下，名为CNDP2的酶类就能将BHB与氨基酸连接起来，此外，最丰富的BHB-氨基酸（BHB-Phe）会影响动物模型机体的体重和代谢。

文章中，研究人员调查分析了BHB-Phe是如何影响小鼠机体的摄食行为和体重的。研究者Xu表示，我们都知道，大脑中的神经元群能调节机体的进食行为，因此我们绘制了整个大脑的图谱来确定哪个区域会被BHB-Phe所激活；我们发现，BHB-Phe能激活下丘脑和脑干中的神经群，从而就会抑制机体的进食并降低体重，相比之下，被遗传修饰后不产生CNDP2且缺失BHB-Phe的小鼠则会吃地更多且发生体重增加。

有意思的是，能产生BHB-Phe的CNDP2酶类也会产生名为Lac-Phe的相关化合物，此前研究人员在Nature杂志上刊文指出，Lac-Phe是一种在锻炼过程中由机体所产生的特殊化合物，其能减小小鼠的食物摄入和肥胖，但Lac-Phe和BHB-Phe是否能通过激活大脑中相同的神经元来调节其共同效应，研究人员就不得而知了。研究者表示，我们的分析结果表明，仅有一小部分神经元能被这两种化合物所激活，大多数能被Lac-Phe和BHB-Phe激活的神经元都是不同的，这或许就表明，尽管这两种化合物能以相似的方式来影响机体的摄食行为，但其会通过不同的机制来介导这种效应。

研究结果表明，涉及BHB-Phe（也存在于人类机体中）的新通路或许在肥胖和其它可能的疾病中会被破坏，这就支持研究人员进一步深入研究来更好地理解这一机制。这项研究开辟了很多新的可能性，比如，未来研究人员有望在不限制饮食中碳水化合物的水平下，通过摄入BHB-Phe来促进减肥。综上，本文研究结果表明，酶促氨基酸BHB的脱羟基化或许定义了与能量平衡相关的酮体分流途径和生物活性酮类代谢产物。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Maria Dolores Moya-Garzon,Mengjie Wang,Veronica L Li, et al. A β-hydroxybutyrate shunt pathway generates anti-obesity ketone metabolites, Cell (2024). DOI:10.1016/j.cell.2024.10.032.