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Nature:揭示奶茶导致发胖的机制!果糖导致肠道绒毛增长40%,促进营养吸收

发表时间:2024-01-23 10:17


果糖是一种天然的甜味剂,存在于水果和蜂蜜中,也是高果糖玉米糖浆的成分之一,广泛用于甜味食品和饮料。水果饮料、奶茶、烘焙食品和加糖酸奶等中都含有果糖。



随着奶茶店的增多,饮品的口感也越来越好。如今,我们消费的果糖比以往任何时候都多,但这也导致肥胖症和癌症发病率上升。


果糖在小肠上皮中开始代谢,通过5型葡萄糖转运体(GLUT5;由SLC2A5编码)转运,然后被酮六醇磷酸化,形成1-磷酸果糖。在细胞内,果糖可以积累到很高的水平。尽管这一过程与肥胖和肿瘤的促进有关,但其确切机制尚不清楚。


最近在《自然》杂志上发表的研究表明,食用果糖能增加肠道上皮细胞的存活率,并增加肠道绒毛的长度,从而增强其吸收更多营养的能力。研究表明,果糖主要代谢产物促进了绒毛的生长。喂食含果糖饮食的小鼠的绒毛比未喂食果糖的小鼠长25%至40%,从而导致小鼠体重增加。



绒毛是小肠内的细长毛发状结构,扩大了肠道的表面积,有助于从食物中吸收营养,包括脂肪。因此,绒毛长度的增加会影响动物的营养吸收、体重和脂肪积累。有趣的是,果糖对绒毛的增加是一个意外的发现。最初,研究团队并不打算研究小肠绒毛。


在2019年的一项研究中,该团队发现,膳食果糖可以增加结直肠癌小鼠模型中的肿瘤大小,而阻断果糖代谢可以防止这种情况发生。考虑到果糖可能会促进小肠的增生或加速生长,研究人员在显微镜下检查了果糖或对照饮食治疗的小鼠的组织结构。


研究观察到,在高果糖饮食小鼠中,绒毛长度显著增加。发现这一意外结果后,研究团队立刻开始研究这些绒毛,以确定其长度增加后是否有不同的功能。


因此,他们将小鼠分为3组:不含果糖的对照饮食组、含有葡萄糖但不含果糖的标准高脂饮食组(45%的热量来自于脂肪)和含有等热量的葡萄糖和果糖的高脂饮食组(葡萄糖被蔗糖取代,蔗糖中含有一半葡萄糖和一半果糖)。


研究发现,尽管每组小鼠消耗的能量相同,但以蔗糖形式喂食果糖的小鼠与不含果糖的高脂肪饮食组小鼠相比,体重和脂肪量明显增加,而且小肠绒毛更长。




喂食果糖的小鼠体重更高,且其肠道绒毛更长。另外,与未喂食蔗糖的对照组小鼠相比,经蔗糖形式摄入果糖的小鼠在口服脂肪后,其血清甘油三酯水平较高。这些数据表明饮食中的果糖可以增加肠道绒毛长度和营养物质的吸收。紧接着,研究人员仔细研究了果糖组小鼠的新陈代谢变化,发现果糖的一种特定代谢物,称为1-磷酸果糖,在细胞中高水平积累。在缺氧的肠道细胞中,1-磷酸果糖通过抑制丙酮酸激酶(PK)的M2异构体,增加了肠道上皮细胞的存活率,进而增加了肠绒毛的长度。





果糖代谢增强了缺氧细胞的存活能力,并降低了丙酮酸激酶的活性。接着,研究团队使用TEPP-46激活了丙酮酸激酶,以防止肠道绒毛长度的增加,并消除由高果糖饮食引起的体重增加和肿瘤生长。





激活丙酮酸激酶削弱了果糖对缺氧生存的影响。该研究的作者泰勒表示,从进化的角度来看,高果糖摄入增加脂肪合成是合理的。“在哺乳动物中,尤其是在温带气候下冬眠的动物,在果实成熟的秋季,果糖的获取非常方便。食用大量果糖可能有助于这些动物吸收更多营养并将其转化为脂肪,以便安全度过冬天。” Goncalves 博士补充说,人类尚未进化到能够适应我们现在每天摄入的食物。在过去,果糖并非全年都能随意获得,而是在特定的季节才能享用。然而,如今,果糖几乎无处不在,无论是来自奶茶、饮料、饼干,还是来自水果等天然食物,我们随时都能获得并享用它们。





“尽管果糖本身并不具有害处,但摄入过多的果糖就会有害了。我们的身体并非为大量摄入果糖而设计。”他说道。


“这项研究的发现有望在人类身上获得应用。目前已经有一些用于其他目的的临床试验药物可以针对产生果糖-1-磷酸的酶进行靶向治疗。”博士Goncalves表示,“我们希望能找到一种方法利用这些药物来缩短肠道绒毛,减少脂肪吸收,并可能减缓肿瘤生长。”不仅为了拥有健美的身材,还为了降低患癌症的风险,我们应当避免过度摄入果糖。


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