根据一项新的临床前研究,吃果糖似乎会改善肠道细胞存活,使其能够吸收更多的营养物。这些变化可能有助于解释世界范围内果糖摄入增加与肥胖和某些癌症发病率增加之间的联系。2021年8月18日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Dietary fructose improves intestinal cell survival and nutrient absorption”。研究揭示了果糖在肠道细胞生存和脂质吸收中的主要促进5型葡萄糖转运体(GLUT5)表达,果糖代谢产物1-磷酸果糖(F1-P)抑制丙酮酸激酶(PKM2)的四聚化,从而促进缺氧相关通路的激活,促进肠道细胞的生存,最终导致肠道绒毛增长,使得肠道对脂质营养物质的吸收增强。此外,果糖在结肠癌模型中也发挥同样的作用。

      首先给予小鼠高果糖玉米浆(HFCS)的饮水4周,经过(HFCS)处理后的小鼠肠道绒毛更长,随后也在多种品系小鼠中均观察到了此现象。而后对小鼠进行生物学观察分析,HFCS能够明显增加小鼠体重、肝脏甘油三酯水平上升,但是采食量是下降的,总摄入的能量不变。并且观察到了对脂质的摄取有了明显的提升。

      为了进一步验证果糖对脂质吸收的影响,他们在高脂(HF)饲料的基础上加入果糖(HFHS),发现HFHS能进一步提升HF所诱导的体重增加、白色脂肪增加、肝脏甘油三酯水平增加。同样的,HFHS也能明显增加小鼠肠道绒毛长度。

      肠道上皮细胞的更新速度较快,肠道绒毛的长度由上皮细胞增殖和肠道上皮的凋亡两个途径决定的。作者通过对肠道细胞多种标记及染色,发现高果糖摄入主要降低肠道细胞的凋亡,而不影响增殖,使得其生存时间延长。

      在机制研究方面,研究者们发现果糖能够促进负责转运果糖入胞浆的GLUT5表达和缺氧诱导因子1α(HIF-1α)的靶蛋白表达。上游的机制为果糖抑制丙酮酸激酶M2(PKM2)的四聚化,降低其作为代谢酶的活性,促进其作为单倍体的入核。而利用PKM2激动剂TEPP-46(促进PKM2四聚化,减少入核)能够有效抑制果糖对于细胞生存的促进作用。在结肠癌模型中,给予小鼠TEPP-46处理后,小鼠肠道绒毛长度的增长受到抑制,肿瘤生长也明显减缓。

 

      未来的研究将旨在确认在小鼠身上取得的这些发现是否适用于人类。希望找到一种方法来重新利用果糖-1-磷酸来收缩肠道绒毛,减少脂肪吸收,并可能减缓肿瘤生长。

 

      原文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-021-03827-2

饮食中果糖促进肠细胞生存和营养吸收