《自然》：牛磺酸，牛大了

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牛磺酸也是越来越神了。

也就最近两年，牛磺酸的各种神奇功效可谓是遍地开花。作为一种必需微量元素，牛磺酸存在于动物组织和多种食物中，也是功能性饮料的常见添加成分，在人体心脏、眼睛、大脑和肌肉等兴奋组织中水平较高，是维护代谢稳态和线粒体功能的重要组成部分。

去年6月份，《科学》杂志发表了关于牛磺酸延缓衰老特征的新发现，补充牛磺酸可以延长小鼠寿命，并且改善多种衰老相关健康指标。

不仅如此，牛磺酸在抗癌领域也开始崭露头角，今年4月份，发表在《细胞》上的一篇研究首次阐明了牛磺酸在癌症中的重要影响，竟然可以重新激活竭耗的CD8+T细胞，强化化疗和免疫治疗的效果。

近日，在又一顶刊《自然》杂志的更新中，牛磺酸再次展示了它的神奇“魔力”，来自斯坦福大学的研究团队首次发现了体重相关的孤儿酶PTER，是牛磺酸代谢物N-乙酰牛磺酸的水解酶。

PTER缺失小鼠经过补充牛磺酸可以减少食物摄入量并改善葡萄糖稳态；对野生型肥胖小鼠进行N-乙酰牛磺酸给药，也能够使小鼠少吃并减重。

N-乙酰牛磺酸是牛磺酸的次级代谢产物，在各种生理活动的影响下，N-乙酰牛磺酸水平也会发生变化。N-乙酰牛磺酸可能是一种具有重要生理功能的化合物，但是目前对其体内合成和降解以及潜在生理功能尚不明确。

通过将小鼠不同组织样本和N-乙酰牛磺酸进行共同培养，研究人员在肾脏和肝脏组织中观察到N-乙酰牛磺酸被显著水解，经过进一步分离和鉴定，研究人员看到了PTER。

PTER水解N-乙酰牛磺酸

PTER对N-乙酰牛磺酸表现出显著的酶活性。在PTER缺失小鼠中，N-乙酰牛磺酸水平显著升高，表明PTER是N-乙酰牛磺酸的主要水解酶。

虽然PTER被称为孤儿酶，但是科学家对它的作用并不完全一无所知。根据之前的研究，PTER与肥胖和BMI有关，PTER通路可能涉及到体重调节方面。

高脂饮食和牛磺酸补充剂条件下的PTER缺失小鼠和野生型小鼠代谢表型

为了验证牛磺酸水解在体重调节中的作用，研究人员对PTER缺失小鼠与野生型小鼠进行高脂饮食喂养，并在饮水中添加牛磺酸补充剂，监测小鼠体重和食物摄入量变化。8周期间，两组小鼠饮水量一致，表明牛磺酸补充剂量一致，但是与野生型小鼠相比，PTER缺失小鼠的体重更轻，累积食物摄入量更少，表现出更好的葡萄糖耐量和胰岛素敏感性。

但需要注意的是，PTER缺失小鼠只有在高脂饮食和补充牛磺酸的条件下，才表现出体重和代谢变化。

复盘一下上面的实验结果，可以发现野生型小鼠和PTER缺失小鼠之间的主要差异，就在于PTER缺失情况下发生了N-乙酰牛磺酸累积。于是，研究人员对小鼠进行了单独的N-乙酰牛磺酸给药。

N-乙酰牛磺酸给药后小鼠体重和食物摄入量变化

通过饮食诱导小鼠肥胖，并经腹膜注射N-乙酰牛磺酸。在高水平N-乙酰牛磺酸下，小鼠表现出剂量依赖性的体重减轻和食物摄入量减少，而对于原本就苗条的小鼠来说，N-乙酰牛磺酸给药也有一定的降体重效果，当然程度不如肥胖小鼠。

进一步研究显示，PTER在小鼠脑干中表达。GDF15-GFRAL是脑干中已知的食欲调节信号通路，在高脂饮食诱导的肥胖下尤其活跃。在抗GFRAL抗体存在的条件下，脑干中升高的N-乙酰牛磺酸水平无法使小鼠体重减轻或食物摄入量减少，表明N-乙酰牛磺酸的抗肥胖作用依赖于GFRAL受体的完整性。

总的来说，研究证明PTER是催化N-乙酰牛磺酸水解的活性酶，并且PTER缺失或N-乙酰牛磺酸给药可以使小鼠体重减轻和食物摄入量减少，强调了PTER位点、牛磺酸水平和饮食之间的复杂关系。在未来，PTER抑制剂的开发可能是减肥治疗的新途径。

参考文献：

Wei W, Lyu X, Markhard A L, et al. PTER is a N-acetyltaurine hydrolase that regulates feeding and obesity[J]. Nature, 2024: 1-7.

本文作者丨王雪宁

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