上海
题图 | Pixabay
撰文 | 宋文法
果糖，是最常见的食品甜味添加剂，被广泛应用于奶茶、可乐、糖果等食品中。大量研究显示，过量摄入果糖与肥胖、脂肪肝、慢性肾病乃至某些癌症的发生发展密切相关。
传统理论认为，果糖的危害源于其在细胞内代谢产生的中间产物，然而，尚不清楚完整未代谢的果糖是否具有直接的致病作用。
2026年8月17日，南京大学、清华大学研究人员在"Signal Transduction and Targeted Therapy"期刊上发表了一篇题为" Fructose directly remodels the translocase of the outer membrane to impair oxidative phosphorylation in podocytes "的研究论文。
研究显示，无需经过代谢，完整果糖分子可直接结合线粒体外膜转位酶（TOM）复合物，从而引发线粒体功能障碍和肾脏损伤，这一发现颠覆了果糖危害来源的传统认知。
图源：参考文献
在这项研究中，研究人员首先构建了果糖探针，结合化学蛋白质组学技术，在72个潜在果糖结合蛋白中鉴定出，线粒体外膜转位酶复合物的核心亚基TOM22，是果糖的直接结合靶点。
冷冻电镜解析显示，果糖结合会破坏TOM22-E102与TOM40-K330之间高度保守的相互作用，诱导TOM复合物发生微妙但功能关键的构象变化，干扰线粒体核编码蛋白的跨膜转运，尤其显著抑制线粒体核糖体亚基向线粒体内输入。
进一步分析发现，线粒体核糖体亚基减少，导致线粒体DNA编码的氧化磷酸化关键蛋白翻译受阻，进而引发电子传递链组装受阻、ATP产量骤降、活性氧升高、线粒体嵴结构消失等，最终引发肾脏足细胞损伤。
体外实验证实，TOM22蛋白第105位赖氨酸（K105）是果糖结合的位点，将K105突变为丙氨酸（K105A）后，TOM22完全丧失与果糖结合的能力，并彻底逆转果糖诱导的线粒体功能障碍。
接下来，研究团队构建肾脏足细胞TOM22-K105A突变小鼠模型，并对其进行12周高果糖饮食喂养，结果发现，TOM22-K105A突变小鼠显著抵抗高果糖诱导的肾损伤，肾小球系膜扩张减轻、足突结构恢复、尿白蛋白水平正常化，线粒体氧化磷酸化功能完好。
图源：参考文献
研究团队表示，这项研究颠覆了果糖危害来源的传统认知，过去我们总认为果糖必须被代谢才有危害，但这项研究打破了这一认知，游离果糖能直接攻击线粒体，从而引发线粒体功能障碍和肾脏损伤。
研究人员强调，虽然本研究聚焦于肾脏足细胞，但TOM复合物存在于几乎所有真核细胞中，这意味着，果糖-TOM22通路可能不局限于足细胞，也可能在脂肪肝、肿瘤以及全身代谢紊乱中发挥重要作用。
总之，这项研究首次揭示，果糖可直接结合TOM22，并改变TOM复合物构象，进而引发线粒体功能障碍和肾脏损伤。
参考文献：
https://doi.org/10.1038/s41392-026-02896-x
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