Zn64天冬氨酸通过调控炎症-色氨酸代谢轴改善肥胖相关代谢综合征的作用与机制研究

《Scientific Reports》：Zn64 aspartate modulates inflammation, tryptophan metabolism, and pancreatic function in diet-induced obesity

本研究针对肥胖诱导的代谢综合征中慢性炎症与神经内分泌紊乱等关键问题，开展了Zn64天冬氨酸干预饮食性肥胖大鼠的疗效评估。结果表明，Zn64天冬氨酸可显著降低促炎细胞因子（IL-1β、IL-6等），上调抗炎因子（IL-10、TGF-β），并通过调节色氨酸羟化酶（TPH）、吲哚胺2,3-双加氧酶（IDO）和单胺氧化酶（MAO）活性，恢复血清素代谢平衡。此外，该干预还改善了胰腺纤维化、减少β细胞糖原沉积并提升胰岛素表达。这些发现为开发锌同位素靶向代谢调控疗法提供了新思路。

　　

随着全球肥胖患病率的持续攀升，与之相关的代谢综合征已成为重大公共卫生挑战。肥胖不仅表现为能量代谢失衡，更伴随慢性低度炎症、激素紊乱及神经递质代谢异常等多系统失调。其中，脂肪组织分泌的炎症因子（如IL-6、TNF-α）通过干扰胰岛素信号通路加剧胰岛素抵抗，而色氨酸代谢途径的偏移——尤其是向犬尿氨酸途径的倾斜——进一步导致血清素（5-HT）合成不足，影响食欲调控与情绪平衡。锌作为多种酶和转录因子的关键辅因子，在免疫调节与代谢稳态中发挥核心作用，但同位素修饰的锌化合物（如Zn64）在肥胖干预中的潜力尚未被充分探索。

为此，Max Temnik等研究人员在《Scientific Reports》上发表了题为“Zn64 aspartate modulates inflammation, tryptophan metabolism, and pancreatic function in diet-induced obesity”的研究，通过高脂饮食（HFD）诱导的肥胖大鼠模型，系统评估了Zn64天冬氨酸对炎症网络、脂肪因子分泌、色氨酸-血清素代谢轴及胰腺组织病理的调控作用。

本研究主要采用以下关键技术方法：通过高脂饮食构建大鼠肥胖模型，并口服给予Zn64天冬氨酸干预；利用酶联免疫吸附试验（ELISA）定量血清及脂肪组织中炎症因子与脂肪因子水平；通过荧光法检测色氨酸、血清素含量及相关代谢酶（TPH、IDO、MAO）活性；采用组织化学染色（Masson、PAS）与免疫组化技术评估胰腺纤维化、糖原沉积及胰岛素表达。

Effects of Zn64 aspartate on cytokine profile, resistin, and ghrelin levels in animal models of obesity

研究发现，肥胖大鼠脂肪组织与血清中促炎细胞因子（IL-1β、IL-6、IL-12、IFN-γ）显著升高，而抗炎因子（IL-4、IL-10、TGF-β）下降。Zn64天冬氨酸干预后，促炎因子水平显著降低，抗炎因子恢复至正常范围甚至更高。同时，肥胖模型中升高的抵抗素（resistin）和异常的胃饥饿素（ghrelin）水平经Zn64干预后均趋于正常化，表明Zn64天冬氨酸可通过调节脂肪因子分泌改善能量代谢平衡。

Effects of Zn64 aspartate on the serotonergic system in a rat model of obesity

在色氨酸代谢方面，肥胖大鼠十二指肠中色氨酸含量下降，但血清素水平异常升高，伴随TPH、IDO和MAO活性抑制。Zn64干预后，十二指肠血清素水平降低，血清中色氨酸与血清素含量部分恢复，脑组织中色氨酸代谢向血清素合成途径倾斜，IDO与MAO活性受到抑制。这些变化提示Zn64天冬氨酸能逆转肥胖相关的色氨酸代谢紊乱，促进神经内分泌平衡。

Histological assessment of pancreatic fibrosis, glycogen deposition, and insulin level

组织学分析显示，肥胖大鼠胰腺出现明显纤维化、胰岛β细胞糖原沉积增加及胰岛素表达下降。Zn64天冬氨酸治疗显著减轻了胶原纤维沉积与糖原积累，并提高了β细胞胰岛素表达水平，表明其对胰腺具有保护作用。

综上所述，本研究首次揭示Zn64天冬氨酸通过多靶点作用缓解肥胖相关代谢紊乱：一方面抑制炎症信号通路，恢复脂肪因子平衡；另一方面调控色氨酸代谢酶活性，促进血清素合成；同时改善胰腺结构与功能。这些发现不仅深化了对锌生物学功能的理解，也为代谢综合征的干预提供了基于同位素修饰锌化合物的新策略。未来需进一步开展临床研究验证其转化潜力。