Nature子刊重磅论文解读:过量食用味精如何诱发肥胖和代谢综合征?

发布于 2021-10-13 08:33

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鲜味诱导的肥胖和代谢综合征是由核苷酸降解和尿酸生成介导而成

导读

2021年9月22日，美国科罗拉多大学医学院肾脏疾病和高血压科团队：Ana Andres-HernandoMiguel（1作）和 A. Lanaspa*（通讯）等在国际知名期刊Nature Metabolism（TOP1区，IF：13.511）发表题为“Umami-induced obesity and metabolic syndrome is mediated by nucleotide degradation and uric acid generation”的研究性论文。

在人类的五种基本口味中，人类婴儿天生偏爱甜、咸和鲜的口味，而对苦和酸的口味则反感。我们假设这些偏好可能有进化的基础，这些口味可能进化来鼓励特定食物的摄入，这可能有助于在食物短缺的环境下生存。然而，当摄入量过多时，例如在现代社会，它们的食物增强特性可能在肥胖和糖尿病的发展中发挥重要的有害作用。

鲜味是指由味精（谷氨酸钠）介导并由肌苷一磷酸（IMP）和其他核苷酸增强的一种味道。鲜味食品被认为可能会增加肥胖和代谢综合症的风险，但其机制尚不清楚。本文发现，味精和IMP能通过激活肝脏和大脑中的嘌呤降解通路生成尿酸，来诱导小鼠代谢综合征。值得注意的是，这种嘌呤核苷酸降解途径也会被果糖和盐的摄入所激活，因此甜、咸、鲜这三种味道可能通过相似的机制来促进进食和能量储存，但在营养普遍过剩的现代，这一机制反而助长了肥胖和糖尿病等代谢性疾病。

研究亮点

饮水中补充高浓度的味精会引起小鼠下丘脑炎症和大脑瘦素抵抗，促进过度进食、体重增加和代谢综合征；
机制上，味精代谢后经AMP脱氨酶2（AMPD2）生成肌苷一磷酸（IMP，一种增味剂），进而通过嘌呤降解通路产生尿酸，介导了味精的不良代谢影响；
在肝脏和神经中敲除AMPD2可保护小鼠抵抗味精诱导的代谢综合征，而补充IMP可加剧味精引起的代谢效应，阻断尿酸生成的药物别嘌呤醇则能减轻味精诱导的代谢问题。

研究结论

味精促进小鼠的热量摄入和代谢综合征。味精会增加食物摄入量，导致体重增加。
AMPD2驱动味精介导的偏好和食物摄入。谷氨酸在肝脏的代谢包括其转化为谷氨酰胺，谷氨酰胺进入嘌呤合成途径生成IMP和其他嘌呤核苷酸，并消耗大量细胞能量(ATP) 。
神经元AMPD2介导味精偏好和食物摄入。观察到AMPD2基因敲除小鼠整体失去了对谷氨酸的偏好，从而阻止了热量摄入的增加。
减少AMPD2可治疗味精诱发的代谢综合征。IMP会加重味精的代谢作用。除了是AMPD2在谷氨酸/谷氨酰胺代谢的嘌呤核苷酸合成途径中的直接产物， IMP是味精的一种已知的味觉增强剂。
味精+ IMP使小鼠肝脏和下丘脑AMPD活性显著增加。有趣的是，AMPD的激活并不一定与肝脏或下丘脑中AMPD2的高表达相关。
味精和IMP可诱导小鼠早期瘦素抵抗。观察到味精增加了热量摄入，这可能是瘦素抵抗导致的。
除了IMP，来自IMP代谢的其他产物，包括肌苷、次黄嘌呤和尿酸，也会导致热量摄入增加和体重增加，即使在没有味精的情况下。