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[導(dǎo)讀]《科學(xué)》:飲料中的糖漿,加速腫瘤生長(zhǎng)

量攝取含高果糖玉米糖漿(HFCS)飲料和肥胖及結(jié)直腸癌高風(fēng)險(xiǎn)相關(guān),但HFCS是否直接促進(jìn)腫瘤發(fā)生仍未明。本研究探討每日口服HFCS對(duì)腸腫瘤易感的APC突變小鼠的影響。HFCS組小鼠腫瘤較大且等級(jí)較高。HFSC提高腸腔中果糖濃度及血糖值,而腫瘤能轉(zhuǎn)運(yùn)這兩種糖,并將果糖轉(zhuǎn)化為果糖-1-磷酸,激活糖酵解并促進(jìn)脂肪酸合成以支持其生長(zhǎng)。綜上結(jié)果提示每日攝入即使中等劑量的HFCS,也會(huì)促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。

加速腫瘤生長(zhǎng)


這項(xiàng)研究由貝勒醫(yī)學(xué)院和康奈爾醫(yī)學(xué)院共同完成,康奈爾醫(yī)學(xué)院的Lewis Cantley與貝勒醫(yī)學(xué)院的Jihye Yun是本文共同通訊作者。為了觀察高果糖玉米糖漿對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的影響,研究人員敲除了一批小鼠的APC基因。APC基因是一類結(jié)直腸癌抑制基因,控制著腸道細(xì)胞的生長(zhǎng)。APC基因被敲除后,小鼠正常的腸道細(xì)胞會(huì)失去控制、開(kāi)始無(wú)限生長(zhǎng)增殖,形成息肉,也就是良性的早期腫瘤。


在隨后的兩個(gè)月內(nèi),研究人員每天向這些小鼠注射0.4毫升25%的玉米糖漿,這種糖漿中葡萄糖與果糖的比例為45:55。按體重?fù)Q算,試驗(yàn)中的糖漿攝入量,相當(dāng)于成年人每天喝一罐含糖飲料(例如可樂(lè))。兩個(gè)月后,研究人員發(fā)現(xiàn),每天攝入的少量糖漿不足以導(dǎo)致小鼠肥胖或代謝紊亂,但相比于對(duì)照組,它們腸道內(nèi)的腫瘤明顯增大,且惡化程度更迅速。這意味著,長(zhǎng)期攝入即使是少量的高果糖玉米糖漿,也加速了小鼠腸道腫瘤的發(fā)展。


實(shí)驗(yàn)組(右)的腫瘤大小明顯超過(guò)對(duì)照組(左)


為什么試驗(yàn)中的玉米糖漿會(huì)與腫瘤生長(zhǎng)扯上關(guān)系?研究團(tuán)隊(duì)在進(jìn)一步分析中發(fā)現(xiàn)了其中的機(jī)制。


在這些“喝”了兩個(gè)月糖漿的小鼠體內(nèi),研究人員發(fā)現(xiàn),其腸腔內(nèi)與血液中的葡萄糖、果糖含量均明顯升高。對(duì)腫瘤細(xì)胞來(lái)說(shuō),葡萄糖不僅是重要的能量來(lái)源,還能直接指導(dǎo)脂肪酸的合成。而后者是腫瘤細(xì)胞構(gòu)建細(xì)胞膜、信號(hào)分子的重要原料。


實(shí)驗(yàn)組(下)與對(duì)照組(上)腸道中的腫瘤生長(zhǎng)情況


那么,果糖又對(duì)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生了怎樣的影響?研究人員通過(guò)同位素示蹤發(fā)現(xiàn),腫瘤細(xì)胞中的一種果糖代謝酶(KHK)將果糖降解為果糖-1-磷酸。隨后,果糖-1-磷酸可以通過(guò)進(jìn)一步反應(yīng)激活糖酵解過(guò)程,并為葡萄糖合成脂肪酸提供能量。


在進(jìn)一步的研究中,研究人員分別敲除了小鼠中編碼果糖代謝酶(KHK)與脂肪酸合成酶(FASN)的基因。這時(shí),小鼠盡管缺少了APC基因,但它們?cè)诒婚L(zhǎng)期注射玉米糖漿后,腫瘤生長(zhǎng)并沒(méi)有加速。這意味著,果糖被腸道中的腫瘤細(xì)胞用作“燃料”、加速生長(zhǎng)。而抑制果糖代謝或脂肪酸合成過(guò)程,都能有效控制腫瘤的發(fā)展。



危險(xiǎn)的含糖飲料


上世紀(jì)70年代的美國(guó),高果糖玉米糖漿開(kāi)始進(jìn)入食品市場(chǎng)。其最初、也是最主要的使用場(chǎng)合,就是用作含糖飲料的甜味劑。1984年,兩大可樂(lè)品牌相繼用玉米糖漿完全取代了白砂糖。此后,玉米糖漿在多種飲料,以及果凍、果醬、面包、蛋糕等食品中廣泛使用。(小編在樓下超市隨機(jī)翻看了20種主流含糖飲料的標(biāo)簽,其中14種都用到了高果糖玉米糖漿。)


(圖片來(lái)源:pixabay)


這些含糖飲料是否會(huì)加速人體腫瘤的發(fā)展,目前還難以斷定。畢竟這項(xiàng)研究只是小鼠試驗(yàn),我們需要更多的研究來(lái)證實(shí),這一結(jié)論對(duì)人類是否具有普適性。一旦成立,它不僅會(huì)對(duì)我們的飲食選擇造成深遠(yuǎn)影響,還可能為近年來(lái)結(jié)直腸癌發(fā)病率的上升提供新的解釋。腸道息肉在中青年人群中并不罕見(jiàn)。正常情況下,腸道息肉需要二三十年才可能發(fā)展成惡性腫瘤。而隨著含量飲料的長(zhǎng)期攝入,這一癌變周期可能會(huì)大幅縮短。長(zhǎng)期飲用含糖飲料,可能是飲食結(jié)構(gòu)變化之外,結(jié)直腸癌發(fā)病率上升的另一個(gè)原因。


不過(guò),這項(xiàng)研究帶來(lái)的不僅是壞消息,它還有可能為癌癥治療提供新的思路。此前,一些人提出,可以通過(guò)減少葡萄糖攝入來(lái)“餓”死腫瘤細(xì)胞。但問(wèn)題是,葡萄糖對(duì)人體活動(dòng)來(lái)說(shuō)同樣是必需的,可能腫瘤細(xì)胞還沒(méi)餓死,人就先倒下了?!芭c葡萄糖不同,果糖不是生存與維持正常細(xì)胞生長(zhǎng)的必需品。因此,對(duì)果糖代謝的研究有可能帶來(lái)新的治療手段?!盝ihye Yun解釋道。論文也指出,抑制果糖代謝酶或GLUT5(一種葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白),或許能選擇性地抑制腸道腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。


但無(wú)論如何,考慮到肥胖、心血管疾病以及潛在的癌癥風(fēng)險(xiǎn),我們都有無(wú)數(shù)多的理由少喝含糖飲料。


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