高果糖飼料促進(jìn)小鼠肥胖及腫瘤生長(zhǎng)

美國(guó)頂尖醫(yī)療及教學(xué)機(jī)構(gòu)威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院（Weill Connell Medicine, WCM）最近的一項(xiàng)臨床前研究發(fā)現(xiàn)，食用果糖可改變消化道中的細(xì)胞，使其能夠攝取更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。現(xiàn)在可以明確的是，世界各地果糖消費(fèi)量的增加與肥胖以及某些癌癥發(fā)生率的增加存在相關(guān)性。

左圖為小腸的低倍和高倍放大圖像，分別來(lái)自用水或高果糖玉米糖漿喂養(yǎng)4周的健康小鼠；右圖為果糖促進(jìn)細(xì)胞存活并增加絨毛長(zhǎng)度的示意圖。

該項(xiàng)研究于8月18日發(fā)表于《Nature》雜志，主要研究了高果糖飼料對(duì)小鼠小腸絨毛的影響。絨毛是排列在小腸內(nèi)部的毛發(fā)樣纖細(xì)結(jié)構(gòu)，絨毛會(huì)擴(kuò)大腸腔表面積，幫助身體在食物通過(guò)消化道時(shí)從中吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，包括膳食脂肪。研究發(fā)現(xiàn)，喂食高果糖飼料的小鼠絨毛比喂食普通飼料的小鼠長(zhǎng)25%-40%。此外，絨毛長(zhǎng)度增加與動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)吸收、體重增加和脂肪蓄積增加相關(guān)。

“果糖在結(jié)構(gòu)上與葡萄糖等其它糖類不同，它的代謝方式也不同?！盬CM內(nèi)分泌糖尿病代謝科醫(yī)生Goncalves博士說(shuō)，“我們的研究發(fā)現(xiàn)，果糖的主要代謝產(chǎn)物促進(jìn)絨毛的生長(zhǎng)，并支持腸道腫瘤生長(zhǎng)?！?/p>

研究者原本未計(jì)劃研究絨毛。該研究團(tuán)隊(duì)早前有一項(xiàng)研究發(fā)表于2019年，發(fā)現(xiàn)飲食中的果糖可增加結(jié)直腸癌小鼠模型的腫瘤體積，而阻斷果糖代謝可防止這種情況的發(fā)生。鑒于果糖也可能促進(jìn)小腸的增生，研究人員在顯微鏡下檢查了用高果糖飼料以及對(duì)照飼料喂養(yǎng)的小鼠的組織。

Samuel Taylor是論文的第一作者，他是Goncalves博士實(shí)驗(yàn)室的雙博士項(xiàng)目學(xué)生。高果糖飼料喂養(yǎng)的小鼠絨毛長(zhǎng)度增加，這一觀察結(jié)果是由他率先發(fā)現(xiàn)的，隨后他立即就和Goncalves博士開(kāi)始展開(kāi)進(jìn)一步研究。

在觀察到較長(zhǎng)的絨毛后，研究小組想確定這些絨毛的功能是否有所不同。因此他們將小鼠分為三組：正常飼料組、高脂飼料組和高脂高果糖飼料組。第三組小鼠不僅絨毛變長(zhǎng)，而且變得比高脂飼料組的小鼠更肥胖。

研究人員詳細(xì)觀察了代謝的變化，發(fā)現(xiàn)果糖的一種特定代謝物（名為果糖-1-磷酸）正在高水平積累。這種代謝產(chǎn)物與一種名為丙酮酸激酶的葡萄糖代謝酶相互作用，改變細(xì)胞代謝，促進(jìn)絨毛存活和生長(zhǎng)。當(dāng)去除丙酮酸激酶或產(chǎn)生果糖-1-磷酸的酶時(shí)，果糖對(duì)絨毛長(zhǎng)度即沒(méi)有影響。之前的動(dòng)物研究顯示，果糖的這種代謝產(chǎn)物也有助于腫瘤生長(zhǎng)。

“果糖本身無(wú)害，這是一個(gè)過(guò)度攝入的問(wèn)題，我們的身體并不允許我們攝入如此多的果糖?！盙oncalves博士表示，“未來(lái)的研究將旨在證實(shí)小鼠中的觀察結(jié)果適用于人類，我們希望找到一種方法，重新利用它們來(lái)縮小絨毛，減少脂肪吸收，并減緩腫瘤生長(zhǎng)?！?/p>

參考資料

1. https://news.weill.cornell.edu/news/2021/08/research-uncovers-how-fructose-in-the-diet-contributes-to-obesity

2. Taylor SR, et al. Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03827-2