果糖（Fructose），是一種單糖，是葡萄糖的同分異構體，也是飲食中僅次于葡萄糖的第二豐富的糖類(lèi)。果糖具有口味好、甜度高、升糖指數低等優(yōu)點(diǎn)，因此一度被認為是“健康糖”，被廣泛添加到飲料和食品中，以提升口感。例如大家經(jīng)常喝的奶茶等飲料中加的糖，就以果糖為主。
在過(guò)去50年里，果糖的消費量大幅增加，主要是由于高果糖玉米糖漿被廣泛用作飲料和超加工食品的甜味劑。過(guò)量攝入果糖與肥胖、糖尿病和脂肪肝等代謝性疾病發(fā)生密切相關(guān)。此外，還有研究顯示，過(guò)量攝入果糖可能增加結直腸癌等癌癥發(fā)病風(fēng)險。
2024年12月4日，圣路易斯華盛頓大學(xué)的研究人員在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Nature 上發(fā)表了題為：Dietary fructose enhances tumour growth indirectly via interorgan lipid transfer 的研究論文。
該研究表明，果糖有助于體內的腫瘤生長(cháng)，但癌細胞通常缺乏代謝果糖所需的酶，該研究發(fā)現，肝臟將膳食果糖轉化為脂質(zhì)并進(jìn)入血液，癌細胞利用這些脂質(zhì)以制造細胞增殖所需的膜。也就是說(shuō)，肝臟通過(guò)將膳食果糖轉化為脂質(zhì)，來(lái)為癌細胞的快速增殖供能，從而間接促進(jìn)腫瘤生長(cháng)。這一發(fā)現可能為許多不同類(lèi)型的癌癥的護理和治療開(kāi)辟新途徑。
研究團隊表示，我們總是想象腫瘤直接“吃掉”了我們攝入的飲食成分，而這項研究提示發(fā)現，人體是復雜的，我們所攝入的食物被健康組織代謝，然后轉化為可被腫瘤所利用的產(chǎn)物。
早在一百年前，科學(xué)家就認識到癌細胞對葡萄糖有更強烈的需求，葡萄糖是人體首要的碳水化合物能量來(lái)源，癌細胞需要消耗更多的葡萄糖來(lái)為快速增殖供能，這一現象也被稱(chēng)為“瓦博格效應”（Warburg effect）。
果糖與葡萄糖屬于同分異構體，但它們在人體中代謝卻不同，葡萄糖可以在整個(gè)身體中被代謝，而果糖幾乎全部由小腸和肝臟所代謝。這兩種糖都天然存在于水果、蔬菜、乳制品以及谷物中，由于果糖更甜，已被廣泛用作食品甜味劑，添加了果糖的食品幾乎無(wú)處不在。與100年前相比，一個(gè)普通人每年攝入的果糖增加了十幾倍。
鑒于近年來(lái)膳食果糖攝入量的快速增長(cháng)，研究人員希望了解果糖是否以及如何影響腫瘤生長(cháng)。
研究團隊首先通過(guò)給腫瘤小鼠模型（黑色素瘤、乳腺癌和宮頸癌）喂食富含果糖的食物，然后測量腫瘤生長(cháng)速度。結果顯示，添加果糖確實(shí)促進(jìn)了腫瘤生長(cháng)（增加了2倍甚至更多），但沒(méi)有改變體重、空腹血糖或空腹胰島素水平。
研究團隊最初的預期是，腫瘤細胞會(huì )像代謝葡萄糖一樣來(lái)代謝果糖，并直接利用果糖的原子來(lái)構建新的細胞成分（例如DNA），但令他們驚訝的是，向培養皿中的癌細胞添加果糖時(shí)，這些癌細胞沒(méi)有反應，它們生長(cháng)速度幾乎沒(méi)有發(fā)生變化。
研究團隊很快就認識到，腫瘤細胞通常缺乏代謝果糖所需的KHK-C酶，因此無(wú)法直接利用果糖，也就是說(shuō)，果糖在他們測試各種腫瘤細胞中幾乎都沒(méi)有代謝。研究團隊進(jìn)一步發(fā)現，肝臟才是關(guān)鍵！肝細胞能夠將將果糖轉化為腫瘤可利用的營(yíng)養物質(zhì)——脂質(zhì)。
研究團隊通過(guò)代謝組學(xué)分析發(fā)現，高水平的果糖攝入會(huì )導致小鼠血液中多種脂質(zhì)水平升高，包括溶血磷脂酰膽堿（LPC），進(jìn)一步研究顯示，添加果糖培養的肝細胞會(huì )釋放LPC。也就是說(shuō)，癌細胞本身并不能輕易地直接利用果糖，而是肝細胞將果糖代謝轉化為L(cháng)PC并分泌到血液中來(lái)“喂養”癌細胞。
肝臟代謝果糖產(chǎn)生脂質(zhì)促進(jìn)腫瘤生長(cháng)
癌癥的一個(gè)關(guān)鍵特征是惡性細胞不受控地細胞分裂，從而快速增殖，每次細胞分裂都需要細胞膜，這就需要大量的構成細胞膜的關(guān)鍵成分——脂質(zhì)，這些脂質(zhì)雖然可以從頭合成，但癌細胞直接從周?chē)h(huán)境中吸收脂質(zhì)顯然更容易。大多數脂質(zhì)不溶于血液，需要通過(guò)復雜的轉運機制進(jìn)入細胞，而LPC的獨特之處在于其可溶性，因此可能是支持癌細胞快速增殖的最有效的脂質(zhì)。
因此，高果糖飲食促進(jìn)腫瘤生長(cháng)的一種方式是通過(guò)增加血液中循環(huán)脂質(zhì)的可用性，從而為快速增殖的癌細胞供應脂質(zhì)，研究團隊在全身不同組織的多種癌癥類(lèi)型中都證實(shí)了這一點(diǎn)。
研究團隊表示，這項研究得出的一個(gè)重要信息是——如果一個(gè)人不幸罹患癌癥，那么他應當避免攝入果糖，但遺憾的是，這說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難。除了飲食干預，這項研究也提示我們，可以針對性開(kāi)發(fā)藥物來(lái)阻止果糖驅動(dòng)腫瘤生長(cháng)。此外，這項研究還提示我們，對于癌癥防治，我們不必局限于只靶向患病細胞，還可以考慮靶向健康細胞的代謝來(lái)治療癌癥。
據悉，研究團隊正在開(kāi)展一項與飲食中果糖有關(guān)的臨床試驗。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08258-3
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