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一种决定重病生死的氨基酸! 精选

已有 413 次阅读 2026-3-11 12:42 |系统分类:海外观察

一种决定重病生死的氨基酸

疾病并非遵循单一路径发展

当身体遭遇损伤或感染时,便会开启一段动态的生物学进程,这一进程受免疫反应、新陈代谢和器官功能的共同影响。索尔克生物研究所(Salk Institute)的新研究表明,一些细微因素或许能改变这些进程的走向。

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一种简单的膳食氨基酸,可能在控制炎症方面发挥着令人意想不到的作用。

当身体受到损伤或感染时——无论是不小心碰到热锅,还是患上流感——一个复杂的生物学过程就会启动。随着身体试图恢复,症状会逐渐显现并发生变化。科学家将这一发展过程称为“疾病轨迹”,它描述了人们在患病或受伤后的身体变化路径。这条路径可能通向康复,在严重情况下,也可能导致死亡。每个人的疾病轨迹都有所不同,这取决于个人病史、性别、年龄以及其他多种生物学因素。

索尔克生物研究所的科学家珍妮尔·艾尔斯(Janelle Ayres)博士,多年来一直致力于研究身体如何调控这一过程。她的研究重点是弄清楚为何有些人会病情危重,而另一些人却能轻松康复。同时,她也在探索改变疾病轨迹的方法,让更多患者走向生存与康复,而非病情恶化。

在多种感染和损伤情况中,炎症往往决定着患者的病情是否会加重。炎症在保护身体方面起着至关重要的作用:它会发出“身体出现异常”的信号,并将免疫细胞吸引到受影响的区域。然而,过度炎症会损伤组织和器官,最终可能危及生命。

因此,炎症既是一种防御机制,也可能成为伤害的来源。当炎症得到妥善控制时,它能帮助清除体内的威胁;一旦炎症失控、过度发生,就可能引发严重并发症。

由于感染常常会触发强烈的炎症反应,索尔克生物研究所的研究人员着手探究饮食是否会影响感染引发的炎症。通过小鼠模型实验,他们发现,在小鼠饮食中添加氨基酸甲硫氨酸(methionine),能保护受感染的小鼠免受多种严重并发症的影响,包括炎症相关的消耗性症状、血脑屏障受损以及死亡。

这种保护作用的产生,源于甲硫氨酸改善了肾脏的滤过功能。这一发现凸显了肾脏在帮助身体从感染中恢复时所扮演的重要但常被忽视的角色。

该研究成果发表在《细胞·代谢》(Cell Metabolism)期刊上。研究结果表明,相对微小的饮食调整,可能会影响疾病的发展进程。研究人员表示,甲硫氨酸补充剂未来或许可用于治疗炎症相关疾病,也可能对肾病患者、肾衰竭患者以及接受透析治疗的人群有所帮助。

甲硫氨酸:一种能提升肾脏功能、清除炎症的必需氨基酸

卡蒂娅·特罗哈(Katia Troha,左)、克里斯蒂安·梅塔洛(Christian Metallo,左中)、珍妮尔·艾尔斯(Janelle Ayres,右中)和施里卡尔·坎布哈帕蒂(Shrikaar Kambhampati,右)发现,一种必需氨基酸能够提升肾脏功能、清除炎症,帮助小鼠摆脱炎症相关的损伤与死亡。

“我们的研究表明,包括饮食因素在内的微小生物学差异,可能会对疾病结局产生重大影响。”该研究的资深作者、索尔克生物研究所教授、索尔克研究所遗产讲席教授(Salk Institute Legacy Chair)、霍华德·休斯医学研究所研究员(Hughes Medical Institute Investigator)艾尔斯表示,“我们发现了一种由肾脏驱动的抗炎机制,同时证实了补充甲硫氨酸对小鼠的保护作用,这表明营养有望成为一种基于明确机制的医疗干预手段,能够引导并优化人们在应对致病因素时的身体反应路径。”

什么是炎症?

炎症是身体对有害入侵者的自然反应。这些威胁可能包括致病微生物,或诸如木刺之类的物理损伤。当免疫系统检测到异常时,免疫细胞会迅速迁移到受影响的部位,启动修复过程。

在这一反应过程中,免疫细胞会释放被称为“促炎细胞因子”的信号蛋白。这些分子就像化学警报器,能够提醒并协调其他免疫细胞,增强身体对威胁的防御能力。

将炎症控制在合适的水平颇具挑战性:炎症不足会让感染扩散,而炎症过度则会损伤健康组织。以往的大部分研究都聚焦于免疫系统如何启动和终止炎症反应。

艾尔斯的团队则在研究这一过程的另一个方面:他们不再仅仅关注炎症的“开关”,而是探究身体如何通过调节细胞因子水平来微调炎症反应。

“在很多情况下,促炎细胞因子最终会导致患者发病甚至死亡。”该研究的第一作者、艾尔斯实验室的博士后研究员卡蒂娅·特罗哈博士表示,“免疫系统必须平衡炎症反应——既要攻击入侵者,又不能伤害体内的健康细胞。我们的任务就是找到免疫系统实现这一平衡的机制,从而通过靶向这些机制来改善患者的治疗结局。”

肾脏功能如何帮助减轻炎症?

为了探究细胞因子水平的调控机制,研究人员使用了一种由假结核耶尔森菌(Yersinia pseudotuberculosis)引发全身性炎症的小鼠模型。他们观察到的最早变化之一是,受感染的小鼠进食量减少——这一行为表明,感染正在改变小鼠的新陈代谢。

随后,科学家们检测了小鼠体内循环的氨基酸水平(氨基酸是构成蛋白质的基本单位,支撑着多种细胞功能)。检测结果显示,受感染的小鼠体内甲硫氨酸(一种通过食物获取的必需氨基酸)水平较低。

疾病轨迹示意图

疾病轨迹指的是你在受伤或患病后所经历的独特路径,它将决定你的生死走向。索尔克科学家珍妮尔·艾尔斯实验室的最新研究发现,一种看似简单的膳食补充剂,可能会成为决定患者生死的关键因素。图片来源:索尔克生物研究所

受感染的小鼠表现出甲硫氨酸水平下降的现象——甲硫氨酸是我们日常饮食中含有的一种必需氨基酸。出于好奇,特罗哈决定给一批新的小鼠喂食添加了甲硫氨酸的饲料,令人惊讶的是,这些小鼠受到了保护,未受感染的严重影响。

进一步的实验揭示了这种氨基酸产生保护作用的机制:甲硫氨酸与肾脏协同作用,降低了血液中的细胞因子水平。它提高了肾脏的滤过能力,改善了血液流动,并允许过量的促炎细胞因子通过尿液排出体外。

重要的是,这一过程在减少有害炎症的同时,并未削弱免疫系统对抗感染的能力。

为了探究甲硫氨酸的作用是否适用于其他情况,研究人员还研究了败血症和肾损伤模型。他们发现,甲硫氨酸对这些模型中的小鼠也具有保护作用,这表明甲硫氨酸可能在其他炎症性疾病中也具有应用价值。

饮食调整能否提升肾脏功能?

通过在饮食中补充甲硫氨酸,索尔克的科学家们成功改变了受感染小鼠的疾病轨迹。这种氨基酸提升了小鼠的肾脏功能,保护它们免受消耗性症状、血脑屏障功能障碍和死亡的影响,同时并未阻碍它们对抗和杀灭假结核耶尔森菌的能力。

而败血症和肾损伤模型的实验结果表明,这些作用还可延伸到其他感染和炎症性疾病中,这使得甲硫氨酸有望成为治疗感染性疾病的工具,尤其适用于患有肾病或肾衰竭的患者,或是接受透析治疗的人群。

“我们的发现进一步印证了一个日益明确的观点:常见的饮食成分可以用作药物。”艾尔斯表示,“通过研究这些基本的保护机制,我们发现了一些令人惊喜的新方法,能够将那些注定会患病死亡的人,转移到健康和生存的轨迹上。未来有一天,或许只需在晚餐时服用一种简单的补充剂,就能决定患者的生死。”

尽管研究结果令人鼓舞,但研究人员指出,该方法在人类身上的疗效尚未得到验证——目前还没有人需要急于购买甲硫氨酸补充剂。后续研究将探索甲硫氨酸发挥作用的具体机制、其他氨基酸是否具有类似或互补作用,以及这些发现如何转化为适用于人类的治疗方案。

Reference: “Dietary methionine mitigates immune-mediated damage by enhancing renal clearance of cytokines” by Katia Troha, Shrikaar Kambhampati, Arianna Insenga, Christian M. Metallo and Janelle S. Ayres, 22 January 2026, Cell Metabolism.



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