牛磺酸接连登上三大顶刊！魏伟等人最新Nature论文揭示牛磺酸抗肥胖的分子机制

关于牛磺酸的研究接连登上三大顶刊 Science、Cell 和 Nature，这些研究揭示了牛磺酸的新功能——抗衰老、提高癌症治疗效果，以及抗肥胖。

2023年6月，印度国家免疫学研究所、美国哥伦比亚大学等机构的研究人员在国际顶尖学术期刊 Science 上发表论文。该研究表明，牛磺酸缺乏是衰老的驱动因素。而补充牛磺酸，可以减缓线虫、小鼠和猴子的衰老，甚至可以将中年小鼠的健康寿命延长12%。详情：Science：能量超乎你想象！牛磺酸还能逆转衰老，延长寿命？

2024年4月，第四军医大学西京医院的赵晓迪教授、卢瑗瑗副教授、聂勇战教授、王新教授等在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表论文。该研究发现，肿瘤细胞通过过表达牛磺酸转运体SLC6A6来与CD8⁺T细胞竞争牛磺酸，这诱导了T细胞死亡和耗竭，导致肿瘤免疫逃逸，从而促进了肿瘤进展和复发，而补充牛磺酸可以重新激活耗竭的CD8⁺T细胞，并提高癌症治疗效果。详情：Cell：我国学者发现，补充牛磺酸，可激活T细胞，增强癌症治疗效果

2024年8月7日，斯坦福大学 Jonathan Z. Long 团队（魏伟博士为第一作者）在国际顶尖学术期刊 Nature 发表了题为：PTER is a N-acetyltaurine hydrolase that regulates feeding and obesity 的研究论文。

该研究发现了哺乳动物首个N-乙酰牛磺酸水解酶——PTER，并证实了N-乙酰牛磺酸在减少食物摄入和抗肥胖中的重要作用。在未来，有望开方法出强效和选择性PTER抑制剂用于治疗肥胖。

牛磺酸广泛存在于哺乳动物组织和许多食物中，在心脏、眼睛、大脑和肌肉等可兴奋组织中的含量特别高。牛磺酸已被描述为具有多效细胞和生理功能，特别是在代谢稳态的背景下。牛磺酸水平的遗传降低导致多个组织的肌肉萎缩、运动能力下降和线粒体功能障碍。而补充牛磺酸可降低线粒体氧化还原应激，提高运动能力并抑制体重。

牛磺酸代谢的生物化学和酶学已引起了相当大的研究兴趣。在内源性牛磺酸生物合成途径中，半胱氨酸通过半胱氨酸双加氧酶（CDO）和半胱氨酸亚磺酸脱羧酶（CSAD）代谢生成亚牛磺酸，随后由含黄素单加氧酶1（FMO1）氧化产生牛磺酸。此外，半胱氨酸可以通过半胱胺和半胱胺双加氧酶（ADO）的替代途径生成亚牛磺酸。牛磺酸本身的下游有几种次级牛磺酸代谢物，包括牛磺胆酸盐、牛磺脒和N-乙酰牛磺酸。已知唯一能催化这些下游途径的酶是BAAT，它将牛磺酸与胆汁酰基辅酶A结合生成牛磺胆酸盐和其他胆汁盐。除了BAAT之外，介导次级牛磺酸代谢的其他酶的分子身份尚未确定。 

N-乙酰牛磺酸（N-acetyltaurine）是一种特别有趣但研究较少的牛磺酸次级代谢产物。生物体液中N-乙酰牛磺酸的水平受到多种生理干扰的动态调节，这些干扰（包括耐力运动、饮酒和营养性牛磺酸补充）会增加牛磺酸和/或乙酸盐的通量。此外，N-乙酰牛磺酸与包括神经递质乙酰胆碱和调节血糖的长链N-脂肪酰牛磺酸在内的信号分子在化学结构上具有相似性，这表明它也可能作为一种信号代谢产物发挥作用。然而，N-乙酰牛磺酸的生物合成、降解和潜在功能仍不清楚。 

在这项最新研究中，研究团队将PTER（一种功能未知的孤儿酶）鉴定为主要的哺乳动物N-乙酰牛磺酸水解酶，在体外，重组PTER表现出狭窄的底物范围，主要局限于N-乙酰牛磺酸，将其水解为牛磺酸和乙酸酯。

鉴定PTER为N-乙酰牛磺酸水解酶

在小鼠中敲除Pter基因，会导致组织中的N-乙酰牛磺酸水解活性完全丧失，并导致各组织中N-乙酰牛磺酸的含量系统性升高。

Pter基因敲除小鼠的代谢表型

人类PTER基因座与体重指数（BMI）相关联，研究团队进一步发现，在增加牛磺酸水平的刺激后，Pter基因敲除小鼠表现出食物摄入量减少、对饮食诱导的肥胖有抵抗力以及葡萄糖稳态改善。向肥胖的野生型小鼠补充N-乙酰牛磺酸也以GFRAL依赖的方式减少食物摄入量和体重。

补充N-乙酰牛磺酸对小鼠的影响

这些数据将PTER置于牛磺酸次级代谢的核心酶节点，并揭示了PTER和N-乙酰牛磺酸在体重控制和能量平衡中的作用。 

总的来说，该研究发现了哺乳动物首个乙酰牛磺酸水解酶——PTER，并证实了乙酰牛磺酸在减少食物摄入和抗肥胖中的重要作用。在未来，有望开方法出强效和选择性PTER抑制剂用于治疗肥胖。