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AGEs通过酪胺信号通路促进过度进食:加工食品的“成瘾”机制

晚期糖基化终末产物(AGEs)是还原糖与蛋白质、脂质或核酸在非酶条件下反应的产物,广泛存在于煎、炸、烤等烹饪方式加工的食品中(美拉德反应)。 巴克老龄化研究所Pankaj Kapahi团队在 eLife 发表的研究,利用秀丽隐杆线虫(C. elegans) 模型,首次揭示AGEs(特别是MG-H1)通过酪胺(tyramine) 信号通路,经GATA转录因子ELT-3 调控,显著增加进食行为。该机制可能解释为何高AGEs的现代加工食品诱使人们过度进食,进而驱动肥胖与代谢疾病。研究还发现,无法清除内源性AGEs的线虫寿命缩短25-30%。作者建议通过湿法烹饪(蒸、煮)、添加酸性物质(如柠檬汁、醋)及间歇性禁食来减少AGEs摄入与积累。

AGEs的定义与来源

来源描述
内源性细胞内糖代谢副产物(如甲基乙二醛);
外源性高温烹饪(>120°C)产生的美拉德反应产物(如炸鸡、烤肉、薯条、饼干);
特征呈棕色、香气诱人,但不可逆,难以被机体清除。

线虫模型中的发现

  • 表型:AGEs(尤其是MG-H1)暴露增加线虫进食频率与食物摄入量;

  • 信号通路:

    • 酪胺(tyramine) 是昆虫与线虫中的“饥饿”信号分子(类似哺乳动物的章鱼胺/去甲肾上腺素);

    • MG-H1激活酪胺合成酶(tdc-1)→酪胺→激活GATA转录因子ELT-3→上调进食相关基因;

  • 突变体:无法代谢AGEs的线虫(glod-4 突变)寿命缩短25-30%,且进食增加。

哺乳动物中的可能对应机制

  • 酪胺在哺乳动物中功能由去甲肾上腺素、多巴胺等单胺类递质部分替代;

  • AGEs可能通过影响下丘脑进食中枢(如弓状核AgRP/NPY神经元)促进食欲;

  • 需在哺乳动物模型中验证。

饮食与生活方式建议

策略机制
湿法烹饪蒸、煮、炖(温度<100°C),减少AGEs生成
添加酸柠檬汁、醋可抑制美拉德反应
全谷物膳食纤维减缓血糖波动,减少内源性AGEs
间歇性禁食增强AGEs清除机制(如乙二醛酶系统)
避免高温干热减少煎、炸、烤、烧烤

研究意义与局限

  • 首次在分子水平揭示AGEs促进进食的信号通路;

  • 为解释“加工食品成瘾性”提供机制基础;

  • 局限:线虫与哺乳动物进食调控网络存在差异,需在啮齿类中验证;

  • 临床转化:针对酪胺/去甲肾上腺素受体的药物(如β-阻滞剂)可能影响食欲,需谨慎。

未来方向

  • 在小鼠中验证AGEs对下丘脑进食回路的影响;

  • 探究长期低AGEs饮食对体重、代谢指标的干预效果;

  • 开发抑制美拉德反应的天然添加剂(如抗氧化剂)。


参考信息
Reference: “Methylglyoxal-derived hydroimidazolone, MG-H1, increases food intake by altering tyramine signaling via the GATA transcription factor ELT-3 in Caenorhabditis elegans” by Muniesh Muthaiyan Shanmugam, Jyotiska Chaudhuri, Durai Sellegounder, Amit Kumar Sahu, Sanjib Guha, Manish Chamoli, Brian Hodge, Neelanjan Bose, Charis Roberts, Dominique O Farrera, Gordon Lithgow, Richmond Sarpong, James J Galligan and Pankaj Kapahi, 20 September 2023, eLife.
DOI: 10.7554/eLife.82446

(责任编辑:泉水)