ซีสตาไธโอนีนมีบทบาทสำคัญในเส้นทางการเมแทบอลิซึมของกรดอะมิโนที่มีกำมะถัน โดยเฉพาะในเส้นทางทรานซัลฟูเรชัน ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการแปลงเมไทโอนีนเป็นซีสเตอีน กระบวนการนี้มีความสำคัญในการรักษาระดับซีสเตอีนให้เหมาะสม ซึ่งจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์โปรตีน กระบวนการดีท็อกซิฟิเคชัน และการผลิตกลูตาไธโอน ซึ่งเป็นสารต้านอนุมูลอิสระหลักในร่างกาย

ในการวิจัยทางการแพทย์ ซีสตาไธโอนีนถูกศึกษาเพื่อความเข้าใจถึงผลกระทบต่อภาวะที่เกี่ยวข้องกับการเมแทบอลิซึมกำมะถัน เช่น โรคโฮโมซิสตินูเรีย ซึ่งเป็นความผิดปกติทางพันธุกรรมที่เกิดจากการสะสมของโฮโมซิสเตอีน การทำความเข้าใจบทบาทของซีสตาไธโอนีนในเส้นทางเหล่านี้ช่วยในการพัฒนากลยุทธ์การรักษาเพื่อจัดการกับความผิดปกติทางเมแทบอลิซึมเหล่านี้

นอกจากนี้ ซีสตาไธโอนีนยังถูกตรวจสอบสำหรับบทบาทที่เป็นไปได้ในการสุขภาพหัวใจและหลอดเลือด ระดับโฮโมซิสเตอีนที่สูง ซึ่งซีสตาไธโอนีนช่วยควบคุม เกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของโรคหัวใจและหลอดเลือด โดยการอำนวยความสะดวกในการย่อยสลายโฮโมซิสเตอีน ซีสตาไธโอนีนอาจช่วยลดความเสี่ยงนี้

ในสาขาชีวเคมี ซีสตาไธโอนีนถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของเส้นทางทรานซัลฟูเรชันและเพื่อทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีในโรคต่างๆ การวัดระดับของมันสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสถานะเมแทบอลิซึมและช่วยในการวินิจฉัยและติดตามภาวะที่เกี่ยวข้องกับการเมแทบอลิซึมกรดอะมิโนที่มีกำมะถัน