MIT最新研究揭示，吃對一種氨基酸，或讓腸道“返老還童”

在癌癥治療中，放療等往往會損傷腸道，讓患者承受嚴重的副作用。有沒有一種簡單、安全的方法，能幫助身體加快修復？

近日，美國麻省理工學院（MIT）的科學家們在 Nature 發表最新研究。他們發現，一種日常飲食中常見的氨基酸——半胱氨酸（Cysteine），能夠激活免疫系統中的關鍵信號通路，幫助腸道干細胞更快地再生組織。這一發現或將為放化療后的腸道修復提供全新的營養干預思路。

我們早已知道，飲食結構對健康有深遠影響。高脂飲食可導致肥胖和糖尿病，而低熱量飲食則被證實能延長壽命。近年來，麻省理工學院干細胞研究中心主任、干細胞生物學副教授 Omer Yilmaz 課題組持續探索飲食與干細胞再生的關系，發現高脂飲食和短期禁食都能在不同程度上增強腸道干細胞的活性。

然而，過去的研究多聚焦于“宏觀飲食模式”，而非單一營養物質的作用。“我們知道高糖、高脂、低熱量飲食都會影響健康，但從微觀層面看，究竟單個營養分子如何影響干細胞命運、組織功能和整體健康，我們了解得還很有限。”Yilmaz 指出。

為此，研究團隊設計了一項系統實驗：讓小鼠分別攝入富含 20 種不同氨基酸之一的高蛋白飲食，并觀察其對小腸干細胞的影響。結果顯示，半胱氨酸的作用最為顯著，能顯著促進腸道干細胞及其前體細胞的再生。

進一步研究揭示了半胱氨酸發揮作用的完整機制。當腸道上皮細胞吸收食物中的半胱氨酸后，會將其轉化為一種叫做輔酶A（CoA）的分子。CoA隨后被釋放到腸黏膜中，鄰近的 CD8 T 細胞（一種免疫細胞）吸收了 CoA，從而被激活并開始分泌一種關鍵細胞因子——白介素-22（IL-22）。

IL-22 是調控腸道干細胞再生的重要信號分子。此前，人們并不知道 CD8 T 細胞也能分泌 IL-22 來促進腸道干細胞的更新。

Yilmaz解釋說：“我們驚訝地發現，給小鼠喂食高半胱氨酸飲食，會讓一種我們原本并不認為具有 IL-22 分泌功能的免疫細胞群體顯著擴增。特別是小腸黏膜中的 CD8 T 細胞數量大幅增加，它們成為新的 IL-22 來源。”

這些 T 細胞恰好分布在腸道上皮內層，因此當腸道受傷時，它們能夠迅速“出手”，通過 IL-22 信號激活干細胞修復受損組織。值得注意的是，這種反應主要發生在小腸而非其他消化系統部位，研究人員認為這與小腸是人體蛋白質吸收的主要場所密切相關。

在實驗中，研究團隊發現：當小鼠接受輻射照射后，其腸黏膜通常會受到嚴重損傷，而富含半胱氨酸的飲食顯著加速了修復過程。在另一項尚未發表的研究中，他們還發現，這種飲食同樣能幫助緩解化療藥物 5-氟尿嘧啶（5-FU） 對腸道造成的毒性損傷。

5-FU 廣泛用于結腸癌、胰腺癌等癌癥治療，但副作用之一就是破壞腸道上皮。研究團隊的發現意味著，未來或許能通過簡單的營養干預，幫助患者在放化療后更快恢復。

半胱氨酸廣泛存在于富含蛋白質的食物中，如肉類、奶制品、豆類和堅果。人體也能通過在肝臟中將另一種氨基酸——蛋氨酸（Methionine） 轉化為半胱氨酸來自行合成，但這種“內源性”半胱氨酸會分布到全身各組織，并不會像飲食攝入那樣集中作用于小腸。

正如論文第一作者 Fangtao Chi 解釋的那樣：“當我們通過飲食攝入高含量半胱氨酸時，小腸是第一個直接接觸高濃度半胱氨酸的地方，這使其成為再生效應的主要發生部位。”

除了本次發現的免疫信號通路，半胱氨酸此前已被證明具有抗氧化作用，能清除自由基、減少細胞損傷。新研究進一步揭示了它在干細胞再生層面的全新潛力。

未來，研究團隊計劃進一步探索半胱氨酸是否能刺激其他類型的干細胞。目前，他們已啟動一項新的研究，探討其是否能促進毛囊干細胞的再生，從而推動毛發生長。

此外，團隊還在篩選其他氨基酸，看是否存在類似或互補的干細胞調控機制。Yilmaz表示：“我相信我們會發現更多氨基酸影響細胞命運與腸道健康的新機制。這將為營養干預提供全新的科學依據。”

本研究由美國國立衛生研究院（NIH）、V基金會（V Foundation）、麻省理工學院科赫綜合癌癥研究所前沿研究項目、MIT 與哈佛 Dana-Farber 癌癥中心聯合的“橋梁計劃”（Bridge Project）、美國老齡研究聯合會（AFAR）以及MIT干細胞研究中心資助。同時，該研究也得到了美國國家癌癥研究所（NCI）的核心支持。

https://news.mit.edu/2025/cysteine-rich-diet-may-promote-intestinal-lining-regeneration-study-suggests-1001