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镉（Cd）作为一种高毒性重金属，可通过食物链在人体内蓄积，长期暴露可导致严重的肝脏损伤。然而，目前尚无高效手段干预亚急性和慢性镉毒性，开发新型策略以减轻镉毒性已成为全球公共卫生领域的迫切需求。近日，河南农业大学茶学创新团队在营养学期刊《Nutrients》上发表了题为“L-Theanine Prevents Autophagy Impairment to Counteract Cadmium-Induced Hepatic Mitochondrial Dysfunction, Ferroptosis, and Glucolipid Dysmetabolism in Mice”的研究论文。该研究揭示，茶叶中特有的非蛋白质氨基酸—L-茶氨酸（L-theanine），能够通过激活自噬通路，有效对抗镉诱导的小鼠肝脏线粒体功能障碍、铁死亡及糖脂代谢紊乱。

茶是全球广为消费的健康饮品，含有多种生物活性物质。L-茶氨酸作为茶树特有水溶性非蛋白氨基酸，具有代谢调控、护肝、抗氧化、神经保护及自噬调节等多重活性。已有研究证实，L-茶氨酸可通过多通路调控自噬，且安全性优异。肝脏是镉损伤的主要靶器官，基于此，团队提出科学假设：L-茶氨酸可维持肝脏自噬稳态，拮抗镉暴露引起的机体损伤，并聚焦解析其逆转镉介导的自噬抑制，改善线粒体功能障碍、铁死亡及糖脂代谢紊乱的分子机制。

研究首先建立急性镉暴露动物模型。结果显示，腹腔注射镉会导致小鼠8 h内全部死亡；预先给予L-茶氨酸干预能够将小鼠生存时间由4 h延长至16 h，显著降低急性染毒小鼠死亡率。

针对亚慢性镉暴露模型，连续10周镉暴露会造成小鼠肝脏肿大、脂肪浸润、糖原异常蓄积，肝组织出现纤维化病变，肝功能指标AKP显著升高。L-茶氨酸处理可明显改善上述肝脏病理损伤。值得注意的是，L-茶氨酸并未显著改变肝组织、血清及粪便中镉的蓄积水平，也未显著调控金属硫蛋白MT1、MT2基因表达。但显著降低肝脏线粒体功能标志物COX和SDH水平，并下调SIRT1、PGC-1α、Parkin蛋白及Nrf1、TFAM表达，提示镉损害线粒体功能并抑制线粒体自噬。Nrf2下调、促纤维化基因（α-SMA、Col1α1、Col3）和蛋白（α-SMA、TGF-β1）上调以及抗纤维化基因CUGBP1下调进一步佐证。L-茶氨酸干预有效逆转了上述改变。此外，镉暴露抑制SIRT1介导的胰岛素信号通路，致NISR、p-PI3Kp85(Tyr458)、p55(Tyr199)和p-AKT(Ser473)蛋白显著下调，L-茶氨酸干预可阻断此过程。结果表明，L-茶氨酸可减轻亚慢性镉暴露引起的线粒体功能障碍。

此外，亚慢性镉暴露可诱导肝脏发生铁死亡。血清与肝脏Fe⟡⁺水平升高，脂质过氧化产物MDA累积、GSH耗竭；并未改变GPX4的mRNA水平，但通过泛素化介导GPX4蛋白降解，下调FSP1、上调ACSL4，从而激活铁死亡。L-茶氨酸干预能够逆转上述铁死亡相关分子改变，稳定GPX4、FSP1蛋白水平，抑制脂质过氧化，拮抗肝细胞铁死亡。

机制研究表明，L-茶氨酸下调DPP‑4、上调SIRT1，激活AMPK并抑制mTOR通路，从而恢复肝脏受阻的自噬功能。在此基础上，通过提升p‑ACC（Ser79）磷酸化水平抑制不饱和脂肪酸合成，改善铁死亡；激活AMPK下游脂肪酸氧化关键蛋白CPT1α、PPARα、ACOX1，抑制脂合成蛋白SREBP1、FASN，恢复GLUT2表达，重塑肝脏糖脂代谢稳态。

综上所述，L-茶氨酸有效降低了急性镉暴露小鼠的死亡率，并以一种与镉生物积累水平无关的方式减轻了镉诱导的亚慢性损伤。研究机制表明，L-茶氨酸通过调节DPP-4/AMPK/mTOR和SIRT1/AMPK/LKB1/mTOR信号轴恢复自噬功能，进而位于线粒体功能障碍、铁死亡和糖脂代谢紊乱的上游发挥多靶点保护效应；自噬反应的恢复可能是L-茶氨酸减轻镉诱导损伤的核心机制。如果L-茶氨酸的这些生物活性在人体研究中得到验证，在临床实践中，L-茶氨酸有望作为一种细胞保护佐剂，加速肝功能恢复并可能允许大剂量螯合剂的剂量节约，以减少其不良反应。这种机制互补的治疗策略及其潜在的临床应用价值值得进一步深入研究。

河南农业大学班秋艳博士，已毕业硕士生迟文静（本校烟草学院博士在读）与硕士生王琼为论文共同第一作者，海南大学于一丁副教授、江苏科技大学王东旭副教授与河南农业大学赵广山博士为共同通讯作者。河南农业大学黄现青教授、李宁教授、赵仁亮副教授，中国农业科学院茶叶研究所阚志鹏博士等对本研究提供了重要指导。该研究得到河南省高等学校重点科研项目（27BQ210002、27A550006）、河南省科技研发计划联合基金重点项目（235200810019）以及海南省功能食品重点实验室开放基金（KF202509）的资助。

论文链接：//www.mdpi.com/2072-6643/18/18/3098