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美国顶尖医疗及教学机构威尔康奈尔医学院（Weill Connell Medicine, WCM）最近的一项临床前研究发现，食用果糖可改变消化道中的细胞，使其能够摄取更多的营养物质。现在可以明确的是，世界各地果糖消费量的增加与肥胖以及某些癌症发生率的增加存在相关性。
左图为小肠的低倍和高倍放大图像，分别来自用水或高果糖玉米糖浆喂养4周的健康小鼠；右图为果糖促进细胞存活并增加绒毛长度的示意图。
该项研究于8月18日发表于《Nature》杂志，主要研究了高果糖饲料对小鼠小肠绒毛的影响。绒毛是排列在小肠内部的毛发样纤细结构，绒毛会扩大肠腔表面积，帮助身体在食物通过消化道时从中吸收营养物质，包括膳食脂肪。研究发现，喂食高果糖饲料的小鼠绒毛比喂食普通饲料的小鼠长25%-40%。此外，绒毛长度增加与动物营养吸收、体重增加和脂肪蓄积增加相关。
“果糖在结构上与葡萄糖等其它糖类不同，它的代谢方式也不同。”WCM内分泌糖尿病代谢科医生Goncalves博士说，“我们的研究发现，果糖的主要代谢产物促进绒毛的生长，并支持肠道肿瘤生长。”
研究者原本未计划研究绒毛。该研究团队早前有一项研究发表于2019年，发现饮食中的果糖可增加结直肠癌小鼠模型的肿瘤体积，而阻断果糖代谢可防止这种情况的发生。鉴于果糖也可能促进小肠的增生，研究人员在显微镜下检查了用高果糖饲料以及对照饲料喂养的小鼠的组织。
Samuel Taylor是论文的第一作者，他是Goncalves博士实验室的双博士项目学生。高果糖饲料喂养的小鼠绒毛长度增加，这一观察结果是由他率先发现的，随后他立即就和Goncalves博士开始展开进一步研究。
在观察到较长的绒毛后，研究小组想确定这些绒毛的功能是否有所不同。因此他们将小鼠分为三组：正常饲料组、高脂饲料组和高脂高果糖饲料组。第三组小鼠不仅绒毛变长，而且变得比高脂饲料组的小鼠更肥胖。
研究人员详细观察了代谢的变化，发现果糖的一种特定代谢物（名为果糖-1-磷酸）正在高水平积累。这种代谢产物与一种名为丙酮酸激酶的葡萄糖代谢酶相互作用，改变细胞代谢，促进绒毛存活和生长。当去除丙酮酸激酶或产生果糖-1-磷酸的酶时，果糖对绒毛长度即没有影响。之前的动物研究显示，果糖的这种代谢产物也有助于肿瘤生长。
“果糖本身无害，这是一个过度摄入的问题，我们的身体并不允许我们摄入如此多的果糖。”Goncalves博士表示，“未来的研究将旨在证实小鼠中的观察结果适用于人类，我们希望找到一种方法，重新利用它们来缩小绒毛，减少脂肪吸收，并减缓肿瘤生长。”
参考资料
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
