禁食先消耗肌肉还是脂肪？厦门大学团队揭示AMPK激酶关键作用

禁食先消耗肌肉还是脂肪？厦门大学团队揭示AMPK激酶关键作用

当我们谈论限制热量、间歇性禁食等瘦身方法时，一个常见的担忧是：“如果身体能量不足，会先消耗肌肉还是脂肪？”这个问题的答案，最近被厦门大学林圣彩院士和李梦琪教授的研究团队在《Cell Research》杂志上揭晓。

自20世纪50年代以来，科学家们已经揭示了饥饿状态下，机体如何通过动员脂肪酸和氨基酸进入线粒体的三羧酸循环来获取能量。然而，关于禁食期间究竟是先消耗脂肪酸还是氨基酸，一直缺乏明确的答案。

AMPK激酶的作用机制

AMPK（腺苷酸活化蛋白激酶）是调控能量稳态的重要激酶，负责监管细胞的能量输入和输出，维持细胞生理活动的平稳运转。研究团队通过碳13同位素示踪标记谷氨酰胺和棕榈酸，发现小鼠在禁食8小时后，标记的谷氨酰胺进入线粒体和三羧酸循环并被氧化的量明显增多，而棕榈酸氧化的增加则在禁食12小时后才被观察到。这一结果在体外细胞培养实验中也得到了验证。

关键发现

研究团队进一步发现，AMPK激酶在促进谷氨酰胺氧化过程中发挥着核心作用。通过敲除小鼠骨骼肌中AMPK相关基因，他们发现这会阻断谷氨酰胺的氧化。进一步的研究揭示，AMPK通过磷酸化PDZD8蛋白，进而激活谷氨酰胺氧化的限速酶GLS1，从而促进谷氨酰胺的氧化分解。

科学意义

这项研究不仅解答了禁食期间能量消耗的优先顺序问题，更重要的是揭示了AMPK激酶在碳源代谢与调控方面的生物学机制，为理解机体如何维持能量平衡提供了新的视角。这一发现对于开发新的代谢调节策略，以及指导健康饮食和运动计划具有重要的参考价值。

机体通过AMPK激酶促进谷氨酰胺代谢（图：参考文献）

参考文献

https:///10.1038/s41422-024-00985-6