蛋白质摄入对于生物体的生长、繁殖和寿命具有重要影响，尤其是氨基酸作为蛋白质的组成部分发挥关键作用。氨基酸可分为必需氨基酸（EAAs）和非必需氨基酸（NEAAs）。尽管必需氨基酸在营养感知和寿命调控中扮演着重要角色，但非必需氨基酸的作用却相对较少被研究。酪氨酸（Tyr）作为一种非必需氨基酸，之前在果蝇幼虫的研究中被发现对于蛋白质缺乏的感知至关重要，但其在成年果蝇中的生理影响尚不明确。
近日，来自日本京都大学的Fumiaki Obata教授团队在Science Advances杂志发表题为Context-dependent impact of the dietary non-essential amino acid tyrosine on Drosophila physiology and longevity的文章。通过研究果蝇中的酪氨酸缺乏如何影响其营养感知途径、繁殖能力、饥饿耐受性、进食行为和寿命，作者试图揭示酪氨酸在不同营养背景下的作用，并探讨其是否对延长寿命具有潜在价值。
文章要点
1) 酪氨酸缺乏延长果蝇寿命：研究表明，在酪氨酸缺乏的情况下，雌性果蝇的寿命得到了显著延长，特别是在总氨基酸摄入减少的情况下。相比之下，其他非必需氨基酸的缺乏并未表现出类似的寿命延长效应，而必需氨基酸的缺乏则通常缩短寿命。
图1 Tyr缺乏延长寿命，降低繁殖力
2) 酪氨酸缺乏减少繁殖能力和卵巢大小：酪氨酸缺乏显著降低了雌性果蝇的卵子产量，表明繁殖能力受到了影响。此外，果蝇的卵巢大小在酪氨酸缺乏的情况下明显缩小，表明生殖系统受到了酪氨酸水平的调控。
3) 酪氨酸缺乏增强了饥饿耐受性：实验发现，酪氨酸缺乏不仅延长了果蝇的寿命，还增强了其在饥饿条件下的耐受能力，这一现象通常与蛋白质限制效应类似。
4) 酪氨酸缺乏影响食物偏好：在酪氨酸缺乏的情况下，果蝇表现出更强的对酵母提取物（富含蛋白质）的偏好，表明酪氨酸在调节食物选择和蛋白质摄入方面具有重要作用。
5) 酪氨酸缺乏激活营养感知通路：酪氨酸缺乏通过激活ATF4营养感知通路调节了多种基因的表达，包括与自噬、mTOR信号传导和寿命调节相关的基因。这些信号通路的调控可能是果蝇在酪氨酸缺乏时表现出寿命延长和饥饿耐受性的机制之一。
图2 Tyr缺乏刺激营养感应通路
该研究揭示了非必需氨基酸酪氨酸在调节果蝇寿命和生理过程中的重要作用。酪氨酸不仅作为蛋白质合成的组成部分，还通过影响营养感知通路、繁殖能力和饥饿耐受性等生理功能，在寿命调控中扮演着关键角色。这一发现为通过调整饮食中非必需氨基酸的摄入以改善健康和延长寿命提供了新的思路，并指出了酪氨酸在饮食干预中的潜在应用价值。
Kosakamoto, Hina et al. “Context-dependent impact of the dietary non-essential amino acid tyrosine on Drosophila physiology and longevity.” Science advances vol. 10,35 (2024): eadn7167. doi:10.1126/sciadv.adn7167
