人類膳食主要包括蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物三種宏量營(yíng)養(yǎng)素。學(xué)界對(duì)膳食中何種宏量營(yíng)養(yǎng)素是致肥的關(guān)鍵因素一直存在爭(zhēng)議。早期，有學(xué)者認(rèn)為膳食中的脂肪或碳水化合物含量是導(dǎo)致肥胖的關(guān)鍵因素；近年來(lái)的研究焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向了蛋白質(zhì)，認(rèn)為機(jī)體攝食的目的不是為了獲取足夠的能量，而是為了保證足夠的蛋白質(zhì)攝入量，因此，如果膳食蛋白含量過(guò)低，機(jī)體為了滿足一定的蛋白攝入量不得不攝入更多的食物，導(dǎo)致總能量攝入過(guò)量，進(jìn)而引發(fā)超重和肥胖（“蛋白質(zhì)杠桿假說(shuō)”）。

中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所John Speakman團(tuán)隊(duì)在前期研究中揭示了食物中的脂肪是導(dǎo)致小鼠肥胖的元兇，并發(fā)現(xiàn)低蛋白含量（5%）食物并未導(dǎo)致攝食量和體重的增加（Cell Metabolism, 2018）。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步探究了更低蛋白含量（1%，2.5%）食物對(duì)小鼠能量代謝的影響，結(jié)果顯示，低蛋白食物即使脂肪含量較高，其處理的小鼠體重和體脂均顯著低于對(duì)照正常蛋白處理組，且葡萄糖耐受水平和學(xué)習(xí)記憶能力也顯著高于對(duì)照組。盡管轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析表明，1%低蛋白處理導(dǎo)致小鼠下丘腦中的饑餓通路被激活，但其攝食量并未增加，其后復(fù)喂正常蛋白含量食物時(shí)也沒(méi)有出現(xiàn)像卡路里限制（CR）處理小鼠復(fù)喂正常食物時(shí)出現(xiàn)的過(guò)度飲食表型。轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)差異表達(dá)分析結(jié)果提示，mTOR信號(hào)通路可能與該現(xiàn)象有關(guān)。為了進(jìn)一步驗(yàn)證該假設(shè)，研究人員通過(guò)腦室注射靶向激活下丘腦中mTOR信號(hào)通路，證實(shí)了低蛋白引起較低體脂的表型部分依賴于mTOR信號(hào)通路，而與Fgf21、eIF2a和TRPML1信號(hào)通路無(wú)關(guān)。通過(guò)腦室注射靶向抑制CR處理-復(fù)喂正常食物小鼠下丘腦的mTOR信號(hào)也可模擬1%低蛋白食物處理的作用。該研究提出一種可能性，即可通過(guò)藥物手段抑制mTOR信號(hào)從而減弱限食減肥引發(fā)的饑餓感和食欲過(guò)盛現(xiàn)象。鑒于小鼠和人類在生理和代謝方面存在共通之處，該研究為人類通過(guò)節(jié)食手段減肥提供了新的可能，具有重要的轉(zhuǎn)化生物學(xué)意義。

相關(guān)研究成果以Very low protein diets lead to reduced food intake and weight loss, linked to inhibition of hypothalamic mTOR signaling, in mice為題，在線發(fā)表在Cell Metabolism上。遺傳發(fā)育所博士后烏英嘎為論文第一作者，John Speakman為論文通訊作者。研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金委培育項(xiàng)目、中科院王寬誠(chéng)率先人才計(jì)劃“盧嘉錫國(guó)際團(tuán)隊(duì)”項(xiàng)目的支持。

極低蛋白導(dǎo)致的攝食和體重的下降部分依賴于mTOR信號(hào)通路

來(lái)源： 遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所