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要健康,少吃糖! Natura揭示:果糖不仅使人肥胖,还会伤害免疫系统

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  果糖是一种单糖,是所有天然糖中甜度最高的糖。广泛存在于奶茶、糖果等加工食品中。大量研究表明果糖可能会导致肥胖症,2型糖尿病等相关疾病,这无疑是对甜品爱好者的沉重打击。然而更令人忧伤的是,近日,科学家还发现大量食用果糖可能会对人体免疫细胞的代谢和机理产生影响。

  当地时间2月22日,由英国斯旺西大学、布里斯托大学以及弗朗西斯·克里克研究所的研究人员联合在《Natura Communications》发表了一篇题为“ Fructose reprogrammes glutamine-dependent oxidative metabolism to support LPS-induced inflammation ”的文章,发现高果糖饮食可能会导致免疫系统发炎,且这种炎症会损害人体细胞和组织,导致器官和身体系统无法正常工作,从而可能引起疾病发生。

  

  https://doi.org/10.1038/s41467-021-21461-4

  众所周知,免疫系统在人体中有着重要的地位,它保护我们免受有害物质、细胞变化和细菌病毒的侵害。自COVID-19大流行以来,特别是新冠疫苗问世之后,免疫反应的话题一直受到高度关注。因此,在这项新的研究中,科研人员对果糖与炎症之间的相关性进行了全方面的分析。

  研究人员在体外培养了活化的人单核细胞,然后分别用果糖、葡萄糖和半乳糖进行孵育,并用脂多糖(LPS)刺激单核细胞,在持续时间内分别使用细胞外酸化率(ECAR)和耗氧率(OCR)测量糖酵解和氧化磷酸化水平。

  研究发现,果糖处理的单核细胞的糖酵解基线水平较低,仅略高于无糖对照组。另外,用果糖处理的单核细胞在LPS暴露后的ECAR中仅适度增加。这表明果糖的暴露促进了单核细胞的氧化表型。

  

  果糖模拟类似于营养限制的代谢模式

  鉴于暴露于果糖的人类单核细胞具有独特的代谢特征,研究人员分析了果糖对单核细胞功能的影响。研究发现,用果糖处理过的单核细胞会分泌一系列的细胞因子

  为了确定细胞因子的产生是否是转录调节的,研究人员对用葡萄糖或果糖处理、且经LPS刺激的单核细胞进行了RNA测序(RNA-seq)分析,出乎意料的是,目标细胞因子的转录水平并没有改变,这表明细胞因子产生不是通过转录调节的。

  

  果糖促进了更多的炎症表型

  由于谷氨酰胺衍生的碳进入三羧酸循环(TCA)有助于TCA介导的氨基酸的合成,因此研究人员猜测果糖可能会增加谷氨酰胺介导的动脉粥样硬化。于是,研究人员基于SITA结合气相色谱-质谱(GC-MS)对谷氨酰胺进行分析。

  研究发现,果糖处理过的单核细胞能够将谷氨酰胺衍生的碳掺入TCA循环中间体和氨基酸中。这说明果糖可以重新编程细胞代谢途径,以促进谷氨酰胺分解和氧化代谢,这是炎性细胞因子产生增加的必要条件。

  

  果糖治疗诱导代谢循环加快

  为了进一步研究果糖暴露对体内炎症的影响,随后,研究人员构建了小鼠LPS系统性炎症模型,在使用LPS诱导之前,为小鼠每日提供10%葡萄糖或10%果糖/ 10%葡萄糖溶液2周,研究发现,在暴露于果糖中的小鼠血清IL-1β水平显着升高,并且IL-6和TNF也有升高的趋势。这表明,短期补充果糖可增强LPS诱导的全身炎症,促进体内的炎症表型。

  

  LPS系统性炎症模型

  总而言之,这项研究结果突出了人类单核细胞响应果糖暴露的代谢可塑性,并阐明了果糖诱导炎症的代谢机制。这些发现凸显了微环境在塑造先天免疫反应中的重要性,并使人们对果糖与糖尿病、肥胖症之间关系有了更好的理解,同时可能为癌症和传染病等领域的研究治疗奠定基础。

  End

  参考资料:

  [1]https://www.nature.com/articles/s41467-021-21461-4

  [2]https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210222124647.htm

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