牛磺酸是一種人體必需的微量營養素，也是一種豐富的氨基磺酸。它廣泛分佈於人體的各種組織和器官中，主要以遊離態存在於組織液和細胞內液中。由於它最初存在於牛膽汁中，因此得名。牛磺酸常被添加到常見的保健飲料中，以補充能量和緩解疲勞。
近期，牛磺酸的研究成果發表在《科學》、《細胞》和《自然》這三大頂尖期刊。這些研究揭示了牛磺酸的新功能—抗衰老、增強癌症治療效果和抗肥胖。
2023年6月，來自印度國家免疫學研究所、美國哥倫比亞大學及其他機構的研究人員在國際頂尖學術期刊《科學》上發表了多篇論文。該研究表明，牛磺酸缺乏是老化的一個驅動因素。補充牛磺酸可以延緩線蟲、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%。詳情請見《科學》雜誌：牛磺酸的力量超乎想像！它還能逆轉老化並延長壽命嗎？
2024年4月，第四軍醫大學西京醫院的趙曉迪教授、盧媛媛副教授、聶永展教授和王鑫教授在國際頂尖學術期刊《細胞》（Cell）上發表論文。研究發現，腫瘤細胞透過過度表現牛磺酸轉運蛋白SLC6A6與CD8+ T細胞競爭牛磺酸，誘導T細胞死亡和耗竭，導致腫瘤免疫逃逸，從而促進腫瘤進展和復發；而補充牛磺酸可以重新激活耗竭的CD8+ T細胞，提高癌症治療效果。
2024 年 8 月 7 日，史丹佛大學 Jonathan Z. Long 團隊（魏偉博士為第一作者）在頂級國際學術期刊《自然》上發表了一篇題為「PTER 是一種 N-乙醯牛磺酸水解酶，可調節進食和肥胖」的研究論文。
本研究首次在哺乳動物中發現了N-乙醯牛磺酸水解酶PTER，並證實了N-乙醯牛磺酸在減少食物攝取和抗肥胖方面的重要作用。未來，可望開發出高效且選擇性的PTER抑制劑用於治療肥胖症。
牛磺酸廣泛存在於哺乳動物組織和許多食物中，尤其在心臟、眼睛、大腦和肌肉等興奮性組織中含量極高。牛磺酸具有多種細胞和生理功能，尤其是在代謝穩態方面。牛磺酸水平的基因降低會導致肌肉萎縮、運動能力下降以及多種組織中的粒線體功能障礙。補充牛磺酸可以減輕粒線體氧化還原應激，提高運動能力，並抑制體重增加。
牛磺酸代謝的生物化學和酵素學引起了廣泛的研究興趣。在內源性牛磺酸生物合成途徑中，半胱胺酸經半胱胺酸雙加氧酶（CDO）和半胱胺酸亞磺酸脫羧酶（CSAD）代謝生成亞牛磺酸，亞牛磺酸接著經由黃素單加氧酶1（FMO1）氧化生成牛磺酸。此外，半胱氨酸還可以透過半胱胺和半胱胺雙加氧酶（ADO）的替代途徑生成亞牛磺酸。牛磺酸下游有許多次級牛磺酸代謝物，包括牛磺膽酸、牛磺脒和N-乙醯牛磺酸。目前已知催化這些下游途徑的唯一酵素是膽汁酸乙醯轉移酶（BAAT），它將牛磺酸與膽汁醯輔酶A結合，生成牛磺膽酸和其他膽汁酸。除了 BAAT 之外，其他介導牛磺酸次級代謝的酵素的分子特性尚未確定。
N-乙醯牛磺酸（N-acetyl taurine）是一種特別有趣但研究較少的牛磺酸次級代謝物。生物體液中N-乙醯牛磺酸的含量受多種生理因素動態調節，這些因素會增加牛磺酸和/或乙酸的通量，例如耐力運動、飲酒和補充牛磺酸。此外，N-乙醯牛磺酸的化學結構與一些訊號分子相似，包括神經傳導物質乙醯膽鹼和調節血糖的長鏈N-脂肪醯牛磺酸，這表明它也可能作為一種訊號代謝物發揮作用。然而，N-乙醯牛磺酸的生物合成、降解和潛在功能仍不清楚。
在這項最新研究中，研究團隊發現PTER（一種功能未知的孤兒酶）是哺乳動物主要的N-乙醯牛磺酸水解酶。體外實驗顯示，重組PTER的底物範圍較窄，且有許多限制。在N-乙醯牛磺酸中，PTER水解為牛磺酸和乙酸。
敲除小鼠的 Pter 基因會導致組織中 N-乙醯牛磺酸水解活性完全喪失，以及各種組織中 N-乙醯牛磺酸含量系統性增加。
人類PTER基因座與身體質量指數（BMI）相關。研究團隊進一步發現，在牛磺酸水平升高刺激下，Pter基因敲除小鼠的食物攝取量減少，對飲食誘導的肥胖具有抵抗力，且葡萄糖穩態得到改善。為肥胖的野生型小鼠補充N-乙醯牛磺酸也能以GFRAL依賴的方式降低食物攝取量和體重。
這些數據表明 PTER 是牛磺酸次級代謝的核心酶節點，並揭示了 PTER 和 N-乙醯牛磺酸在體重控制和能量平衡中的作用。
總的來說，這項研究發現了哺乳動物中首個乙醯牛磺酸水解酶PTER，並證實了乙醯牛磺酸在減少食物攝取和抗肥胖方面的重要作用。未來可望開發出高效且選擇性強的PTER抑制劑用於治療肥胖症。
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發佈時間：2024年8月12日
