原创 尹淼等 细胞世界
人体最重要的三大营养物质为糖、蛋白质、脂肪。大家都知道，蛋白质是人体必需的营养物质，参与机体细胞、组织、器官的组成，也是执行生命功能最重要的大分子。催化体内绝大多数生化反应的酶是蛋白质；增强我们免疫功能，保护我们避免病毒等微生物感染的抗体也是蛋白质。
今天我们就来聊一聊蛋白质的基本组成单位——氨基酸
01 支链氨基酸：
提供能量，也可能带来负面影响
氨基酸是蛋白质的基本组成单位，从食物中摄取的蛋白质在肠道中最后都分解成氨基酸，并吸收进入体内参与机体蛋白质的合成。
对于我们人类机体来讲，组成蛋白质常见氨基酸有20种，近年来新发现蛋白质中还含有硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸。其中有8种氨基酸包括：苏氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸，都是人体不能自我合成的，需要从食物中补充。因此，这8种氨基酸又被称为必需氨基酸。这其中，异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸由于在结构上都有一个侧链基团伸出，被统称为支链氨基酸（BCAA）,它们占到人体必需氨基酸的35-40%。支链氨基酸在体内分解代谢的主要组织是肌肉组织。人体主要利用支链氨基酸作为合成蛋白质、组织，特别是肌肉组织的原料。支链氨基酸还能为肌肉细胞提供能量，缓解疲劳。因此，支链氨基酸相关产品长期以来受到健身爱好者的喜爱。
近年来科学界对支链氨基酸在体内功效进行了更深入的研究，揭示了支链氨基酸对机体的负面影响。有研究发现：长期食用高支链氨基酸饮食造成机体氨基酸平衡失调，大脑摄入支链氨基酸增多的同时抑制了色氨酸的摄入，由后者转化的神经递质5-羟色胺则会降低。5-羟色胺是促进愉悦情绪的重要神经递质，同时还能调节人的胃口。长期摄入高支链氨基酸饮食引起模式动物的进食量和体重增加，寿命缩短（图一）。
图一：支链氨基酸摄入过多通过神经中枢调控体重
那么，支链氨基酸在其他疾病中又会起到什么样的作用呢？
02 支链氨基酸与胰腺癌
目前恶性肿瘤也被视为一种代谢疾病。其中，胰腺癌被称为“癌中之王”，迄今没有早期诊疗的靶点，五年生存率低于8%。直至今日，可用于胰腺癌的有效治疗方案仍非常有限。很多我们耳熟能详的知名人士如“苹果之父”乔布斯，意大利“歌剧之王”帕瓦罗蒂都因罹患胰腺癌去世。数年前的一项研究表明，胰腺癌病人早期诊断之前血清中的支链氨基酸异常增高，也有研究显示了在胰腺癌早期肌肉组织释放的支链氨基酸增加。但支链氨基酸在胰腺癌发生、发展中的具体作用和机制均不明。
为此，复旦大学雷群英课题组持续开展深入研究。课题组发现了促进支链氨基酸分解代谢的支链氨基酸转氨酶2在胰腺癌前病变和胰腺癌中均表达升高，造成支链氨基酸分解代谢增强，促进了胰腺癌细胞的生长。研究人员还发现了在90%胰腺癌病人中发生突变的癌基因Kras突变驱动了这一支链氨基酸代谢轴，在胰腺癌早期发生阶段发挥关键作用。特别值得注意的是，通过减少实验小鼠饮食中的支链氨基酸含量或使用支链氨基酸转氨酶2，能显著减缓胰腺癌的进展（图二）。这一研究成果于2020年2月刊发在国际权威研究期刊《自然-细胞生物学》杂志（2）。该杂志同期配发专题评论文章，提出这一发现可能对胰腺癌治疗的潜在重要意义。
近年来精准医学不断发展，使得我们能在病人个体遗传背景基础上精准地为其定制饮食，以促进病人的身体健康。以上研究也提醒我们：人体各种营养素的摄取应均衡。氨基酸虽然重要，但切不可盲目补充。
图二：癌基因Kras突变驱动支链氨基酸转氨酶2-支链氨基酸代谢轴促进胰腺癌的发生、发展。KRasG12D: 癌基因Kras G12D基因突变；Bcat2：支链氨基酸转氨酶2；BCAA：支链氨基酸
作者简介：
尹 淼 博士 副研究员 复旦大学附属肿瘤医院 研究方向：肿瘤代谢
李金涛 博士后 复旦大学附属肿瘤医院
雷群英 教授 博士生导师 复旦大学附属肿瘤医院、复旦大学生物医学研究院 研究方向：肿瘤代谢
END
1980-2020
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原标题：《【科学普及】支链氨基酸与健康》
