膳食蛋白质与氨基酸调控对普通狨猴代谢及FGF21水平的影响研究

本研究针对蛋白质限制饮食在灵长类动物中的代谢调控机制展开探索，通过建立普通狨猴（Callithrix jacchus）的膳食干预模型，揭示了低蛋白饮食（5%）通过降低血液尿素氮（BUN）、改变血浆氨基酸谱并诱导FGF21（成纤维细胞生长因子21）分泌的进化保守机制。研究发现补充特定氨基酸可逆转上述效应，为灵长类营养学研究提供了重要技术方案和理论依据。

　　

在追求健康老龄化的背景下，膳食限制作为改善代谢的有效策略备受关注。其中蛋白质限制的益处已在啮齿类动物中得到证实——通过肝脏激素FGF21（Fibroblast Growth Factor 21）的调控改善糖代谢并延长寿命。然而这一机制在灵长类中的保守性始终成谜，且人类研究中难以精确控制氨基酸摄入。更关键的是，现有灵长类模型（如猕猴）因高昂的氨基酸膳食成本限制了研究深度。

这项发表于《Scientific Reports》的研究创新性地选用体重仅250-500g的普通狨猴（Callithrix jacchus），建立了可精确调控的膳食干预体系。研究团队通过设计等热量差异的30%蛋白（P30）与5%蛋白（P5）饲料，结合LC-MS/MS血浆代谢组学分析和FGF21酶联免疫检测，系统评估了低蛋白饮食对灵长类动物的生理影响。实验动物来自RIKEN BDR研究所自繁种群，采用序贯喂养设计比较不同氨基酸补充方案的效果。

Determination of standard diet for dietary manipulation

通过调查商业饲料成分，将对照饮食设定为30%蛋白质（P30），验证其与常规饲料对血液尿素氮（BUN）无显著差异，确立标准化基准。

Protein restricted diet decreases BUN and induces FGF21 in plasma

低蛋白饮食（P5）一周内即显著降低BUN水平（p<0.01）并诱导FGF21升高2.5倍，且不引起体重或白蛋白异常，证实狨猴存在与啮齿类相似的快速代谢响应。

Plasma metabolic profile of marmosets is altered on low protein diet

代谢组学显示必需氨基酸（尤其是苏氨酸Thr和色氨酸Trp）显著降低，而非必需氨基酸如丙氨酸（Ala）反呈上升趋势。值得注意的是，尽管蛋氨酸（Met）水平未降，其代谢产物牛磺酸（Taurine）在血浆和尿液中均显著减少，揭示潜在的氨基酸代谢重编程。

Decreased BUN and FGF21 during protein restriction is ameliorated upon free amino acid supplementation

通过梯度补充氨基酸（5%-25%剂量），发现15%补充量即可完全逆转BUN下降和FGF21升高，且苏氨酸/色氨酸变化趋势与FGF21水平高度相关，提示二者可能是灵长类FGF21调控的关键信号分子。

Plasma metabolite levels upon free amino acid supplementation

主成分分析证实氨基酸补充能剂量依赖性恢复代谢谱，其中苏氨酸和色氨酸的补充效果最为显著，进一步支持其核心调控地位。

该研究首次在非人灵长类中证实：1）蛋白质限制通过苏氨酸/色氨酸缺乏触发FGF21响应的进化保守性；2）建立的狨猴膳食干预技术可精确控制氨基酸组成；3）发现牛磺酸代谢作为蛋白限制的新型生物标志物。这些发现为转化医学研究搭建了重要桥梁——既解释了人类临床试验中观察到的FGF21响应，又为开发靶向氨基酸的膳食干预方案提供了理论依据。研究特别指出，狨猴模型的小体型特性（仅需啮齿类实验剂量的氨基酸）使其成为营养学研究的高效平台，未来可通过该模型探索特定氨基酸限制对衰老、代谢疾病的影响机制。