《Amino Acids》:Impacts of conditionally essential amino acids, cysteine, and tyrosine on intestinal inflammation in celiac disease
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这篇综述系统梳理了条件性必需氨基酸(CEAAs)、半胱氨酸(Cys)与酪氨酸(Tyr)在乳糜泻(CD)中的多重角色:从加固肠上皮紧密连接(TJ)、抑制氧化应激到调节肠道菌群与免疫失衡,提出以氨基酸为靶点的辅助疗法可突破传统无麸质饮食(GFD)局限,为个体化营养干预和生物标志物开发提供新思路。
条件性必需氨基酸:乳糜泻“肠”稳态的幕后操盘手
乳糜泻(CD)向来被视为“麸质惹的祸”,但最新综述指出,条件性必需氨基酸(CEAAs)、半胱氨酸(Cys)与酪氨酸(Tyr)才是调控肠道炎症、屏障完整性与脑-肠对话的“隐形队长”。
谷氨酸(Glu):能量、信号、神经一把抓
Glu在肠上皮细胞“首过代谢”中被大量摄取,为快速更新的上皮提供ATP,同时通过囊泡谷氨酸转运体(VGLUT1/2)参与肠神经反射。血浆Glu在患儿显著升高,提示其代谢重编程;而尿中下降又反映肾脏代偿。更妙的是,Glu肽酶(neprosin)能直接剪断免疫优势麸质肽,为口服酶疗法提供“生物剪刀”。
丝氨酸(Ser):双刃剑的PSQQ魔咒
α-麦胶蛋白里富含Ser的PSQQ基序可诱发IEC毒性,但Ser蛋白酶抑制剂Elafin在活体外几乎完全阻断33-mer肽的脱酰胺,还能恢复紧密连接蛋白ZO-1表达,让“反派”瞬间洗白。
甘氨酸(Gly):甲基供体与抗氧化小能手
Gly通过丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)为一碳单位“加油”,其肠黏膜耗竭会削弱谷胱甘肽(GSH)合成;补充Gly可抑制NF-κB、ROS,降低炎症级联。尿中Gly升高被视作上皮修复的“代谢指纹”。
谷氨酰胺(Gln):屏障“水泥匠”
占循环游离氨基酸20%的Gln是IEC首选燃料。去Gln培养使Caco-2的ZO-1、occludin、claudin-1表达骤降,通透性飙升;补充Gln则通过激活CaMKII-AMPK与HSF-1轴,把TJ蛋白“钉”回膜上。低血浆Gln与EMA滴度负相关,成为黏膜萎缩的液体活检指标。
脯氨酸(Pro):让麸质“顽固不化”的骨架
Pro富集使麸质肽逃脱胃蛋白酶、胰酶围剿,残存33-mer肽在肠腔“赖着不走”。患儿血浆Pro升高,既可能提示摄入增加,也反映Pro氧化酶活性下降。未来若能用脯氨酰内肽酶(PEP)联合半胱氨酸内肽酶(EP-B2)“双剑合璧”,即可在胃内pH 3-6区间将Pro-Gln富集肽“碎尸万段”。
天冬氨酸(Asp):能量感应与抗氧化新星
Asp与Glu、Gln共同回补TCA循环,低能量状态下优先被IEC当“柴火”;而在氧化应激模型中,Asp通过RIP3-MLKL与Nrf2-NFκB轴抑制坏死性凋亡,并重塑菌群(↑Ruminococcaceae,↓Megasphaera)。酵母源Asp肽酶RmuAP1甚至可切断Pro相邻肽键,为“酶解降毒”再添一员猛将。
丙氨酸(Ala):肠源性糖异生的“碳骨架”
Ala由丙氨酸转氨酶(ALT)将丙酮酸“戴帽”生成,在空腹或高糖环境下被肠细胞大量释放。CD患儿血浆Ala升高,但成人患者吸收率下降,提示不同年龄段的代谢适应差异。
天冬酰胺(Asn):多胺与紧密连接的“加油站”
Asn通过激活鸟氨酸脱羧酶(ODC)提升多胺,加速IEC增殖;LPS模型中,Asn上调claudin-1、occludin与二胺氧化酶(DAO),并抑制TLR4-p38通路,实现“抗炎+修墙”双重功效。血清Asn在新诊断CD中显著降低,GFD后可逆转,是潜在“代谢缓解”指标。
精氨酸(Arg):iNOS与精氨酸酶的“天平”
Arg在CD肠道被iNOS大量吞噬生成NO,加重氧化损伤;而精氨酸酶通路生成鸟氨酸与多胺,促进愈合。血浆瓜氨酸(Cit)作为Arg“半成品”,在严重绒毛萎缩时显著下降,GFD后回升,可作为“肠上皮质量”动态标记。
半胱氨酸(Cys):抗氧化前线的“硫英雄”
Cys是GSH限速前体,其血浆水平在CD患儿显著降低,与EMA滴度呈负相关。Cys二聚体(Cys2)可逆转H2O2诱导的TER下降,恢复ZO-1分布。植物Cys蛋白酶(papain、 caricain)及大麦EP-B2已在猕猴体内验证“ Gluten-Cut”效果,与PEP联用可100%降解免疫优势肽。
酪氨酸(Tyr):神经递质“原料仓”
Tyr是合成多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素及5-HT的底物。成人CD患者血清Tyr下降,与抑郁评分相关;而儿童Tyr水平未见差异,提示年龄依赖的血脑屏障或代谢差异。Tyr硝化、硫酸化等翻译后修饰亦可能影响蛋白功能,是未来“脑-肠轴”研究的新大陆。
结语:从“无麸质”到“精准氨基酸”
CEAAs、Cys、Tyr不仅在屏障、免疫、氧化、菌群四维战场“全线出击”,更提供可量化、可干预、可个体化的代谢节点:Gln强化TJ、Cys/GSH抗氧化、酶解靶向Pro-Gln富集肽、Cit/Ala作为液体活检。将氨基酸策略与GFD、酶疗法、益生元及tTG2抑制剂(ZED1227)组合,乳糜泻治疗或将告别“单纯戒麸”时代,迈向“精准营养+代谢修复”的2.0版。