2020-11-06 16:56 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
原創 尹淼等 細胞世界
人體最重要的三大營養物質為糖、蛋白質、脂肪。大家都知道，蛋白質是人體必需的營養物質，參與機體細胞、組織、器官的組成，也是執行生命功能最重要的大分子。催化體內絕大多數生化反應的酶是蛋白質；增強我們免疫功能，保護我們避免病毒等微生物感染的抗體也是蛋白質。
今天我們就來聊一聊蛋白質的基本組成單位——胺基酸
01 支鏈胺基酸：
提供能量，也可能帶來負面影響
胺基酸是蛋白質的基本組成單位，從食物中攝取的蛋白質在腸道中最後都分解成胺基酸，並吸收進入體內參與機體蛋白質的合成。
對於我們人類機體來講，組成蛋白質常見胺基酸有20種，近年來新發現蛋白質中還含有硒代半胱氨酸和吡咯賴氨酸。其中有8種胺基酸包括：蘇氨酸、賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸，都是人體不能自我合成的，需要從食物中補充。因此，這8種胺基酸又被稱為必需胺基酸。這其中，異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸由於在結構上都有一個側鏈基團伸出，被統稱為支鏈胺基酸（BCAA）,它們佔到人體必需胺基酸的35-40%。支鏈胺基酸在體內分解代謝的主要組織是肌肉組織。人體主要利用支鏈胺基酸作為合成蛋白質、組織，特別是肌肉組織的原料。支鏈胺基酸還能為肌肉細胞提供能量，緩解疲勞。因此，支鏈胺基酸相關產品長期以來受到健身愛好者的喜愛。
近年來科學界對支鏈胺基酸在體內功效進行了更深入的研究，揭示了支鏈胺基酸對機體的負面影響。有研究發現：長期食用高支鏈胺基酸飲食造成機體胺基酸平衡失調，大腦攝入支鏈胺基酸增多的同時抑制了色氨酸的攝入，由後者轉化的神經遞質5-羥色胺則會降低。5-羥色胺是促進愉悅情緒的重要神經遞質，同時還能調節人的胃口。長期攝入高支鏈胺基酸飲食引起模式動物的進食量和體重增加，壽命縮短（圖一）。
圖一：支鏈胺基酸攝入過多通過神經中樞調控體重
那麼，支鏈胺基酸在其他疾病中又會起到什麼樣的作用呢？
02 支鏈胺基酸與胰腺癌
目前惡性腫瘤也被視為一種代謝疾病。其中，胰腺癌被稱為「癌中之王」，迄今沒有早期診療的靶點，五年生存率低於8%。直至今日，可用於胰腺癌的有效治療方案仍非常有限。很多我們耳熟能詳的知名人士如「蘋果之父」賈伯斯，義大利「歌劇之王」帕瓦羅蒂都因罹患胰腺癌去世。數年前的一項研究表明，胰腺癌病人早期診斷之前血清中的支鏈胺基酸異常增高，也有研究顯示了在胰腺癌早期肌肉組織釋放的支鏈胺基酸增加。但支鏈胺基酸在胰腺癌發生、發展中的具體作用和機制均不明。
為此，復旦大學雷群英課題組持續開展深入研究。課題組發現了促進支鏈胺基酸分解代謝的支鏈胺基酸轉氨酶2在胰腺癌前病變和胰腺癌中均表達升高，造成支鏈胺基酸分解代謝增強，促進了胰腺癌細胞的生長。研究人員還發現了在90%胰腺癌病人中發生突變的癌基因Kras突變驅動了這一支鏈胺基酸代謝軸，在胰腺癌早期發生階段發揮關鍵作用。特別值得注意的是，通過減少實驗小鼠飲食中的支鏈胺基酸含量或使用支鏈胺基酸轉氨酶2，能顯著減緩胰腺癌的進展（圖二）。這一研究成果於2020年2月刊發在國際權威研究期刊《自然-細胞生物學》雜誌（2）。該雜誌同期配發專題評論文章，提出這一發現可能對胰腺癌治療的潛在重要意義。
近年來精準醫學不斷發展，使得我們能在病人個體遺傳背景基礎上精準地為其定製飲食，以促進病人的身體健康。以上研究也提醒我們：人體各種營養素的攝取應均衡。胺基酸雖然重要，但切不可盲目補充。
圖二：癌基因Kras突變驅動支鏈胺基酸轉氨酶2-支鏈胺基酸代謝軸促進胰腺癌的發生、發展。KRasG12D: 癌基因Kras G12D基因突變；Bcat2：支鏈胺基酸轉氨酶2；BCAA：支鏈胺基酸
作者簡介：
尹 淼 博士 副研究員 復旦大學附屬腫瘤醫院 研究方向：腫瘤代謝
李金濤 博士後 復旦大學附屬腫瘤醫院
雷群英 教授 博士生導師 復旦大學附屬腫瘤醫院、復旦大學生物醫學研究院 研究方向：腫瘤代謝
END
1980-2020
喜歡此內容的人還喜歡
原標題：《【科學普及】支鏈胺基酸與健康》
閱讀原文
特別聲明
本文為澎湃號作者或機構在澎湃新聞上傳並發布，僅代表該作者或機構觀點，不代表澎湃新聞的觀點或立場，澎湃新聞僅提供信息發布平臺。申請澎湃號請用電腦訪問http://renzheng.thepaper.cn。