Het onderzoek combineerde humane en dierexperimentele data. Aan de CALERIE-II-studie namen 238 gezonde, niet-obese volwassenen deel in drie Amerikaanse centra. De deelnemers waren 21–50 jaar (mannen) en 21–47 jaar (vrouwen) met een BMI tussen 22 en 27,9 kg/m². Zij volgden gedurende twee jaar ofwel een calorierestrictie van gemiddeld 14%, ofwel hun gebruikelijke voedingspatroon. Bij een subgroep analyseerden onderzoekers vetweefsel via biopten en voerden ze metaboloom- en RNA-analyses uit. Parallel gebruikten de onderzoekers genetisch gemodificeerde muizen die geen cysteïne konden aanmaken. Deze dieren kregen diëten met of zonder cysteïne. Daarnaast testten zij muizen met dieet-geïnduceerde obesitas om de effecten op vetmassa en glucosehuishouding te onderzoeken.

Bij mensen die minder calorieën innamen, daalden de cysteïneniveaus in vetweefsel duidelijk. Dit hing samen met veranderingen in metabolieten en genen die de energiehuishouding sturen. Muizen die geen cysteïne kregen, verloren snel 25–30% van hun lichaamsgewicht, vooral door vetafbraak. Hun witte vetcellen ontwikkelden kenmerken van bruin vet, met hogere vetverbranding en warmteproductie. Wanneer onderzoekers cysteïne weer toevoegden aan het dieet, herstelden de dieren hun gewicht. Bij obese muizen leidde cysteïnetekort tot circa 30% gewichtsverlies binnen een week, betere glucosewaarden en minder ontstekingsactiviteit in vetweefsel.

De onderzoekers concluderen dat cysteïne een sleutelrol speelt in de energiebalans. Een tekort activeert vetverbranding en bevordert gewichtsverlies, los van klassieke UCP1-gestuurde mechanismen. Dit is een mechanisme waarbij vetverbranding en warmteproductie  afhankelijk is van  UCP-1, een eiwit  in het mitochondrium van bruin vetweefsel. Het onderzoek wijst op een nieuwe metabole route die mogelijk benut kan worden bij obesitas en stofwisselingsstoornissen.

Een beperking van deze studie is dat de humane data komen uit een groep gezonde, niet-obese volwassenen en betroffen vooral indirecte analyses van vetweefsel. De directe effecten van cysteïnebeperking zijn tot nu toe alleen bij muizen vastgesteld.