新的研究发现，高果糖玉米糖浆可能通过改变肝脏的代谢作用，间接促进多种癌症的肿瘤生长，这一发现不仅揭示了饮食习惯与癌症之间的惊人联系，还可能为癌症治疗带来新的饮食策略和方法。想要了解更多关于这一令人震惊的发现以及它如何影响我们的健康和抗癌斗争吗？继续阅读全文吧！
肝脏将膳食果糖转化为促进肿瘤生长的营养物质，将高果糖消耗与癌症进展联系起来。这一发现强调了饮食谨慎和潜在的新癌症治疗方法。 过去五年来，果糖消费量显着增加，这主要是由于高果糖玉米糖浆作为饮料和超加工食品中的甜味剂的广泛使用。圣路易斯华盛顿大学最近的研究表明，膳食果糖可促进黑色素瘤、乳腺癌和宫颈癌动物模型中的肿瘤生长。然而，12 月 4 日发表在《自然》杂志上的这项研究表明，果糖不会直接助长肿瘤。 相反，华盛顿大学的科学家发现肝脏将果糖转化为癌细胞可用的营养物质，这一令人信服的发现可能为许多不同类型的癌症的护理和治疗开辟新途径。 “通过饮食来对抗癌症的想法很有趣，”华盛顿大学医学院的迈克尔和塔纳·鲍威尔艺术与科学化学教授、遗传学和医学教授加里·帕蒂说。 “当我们考虑肿瘤时，我们倾向于关注它们直接消耗的饮食成分。你把一些东西放进你的身体里，然后你想象肿瘤会吸收它，”帕蒂说。 “但人性是复杂的。你放入体内的东西可以被健康组织消耗，然后转化为肿瘤使用的其他东西。” “我们最初的预期是肿瘤细胞像葡萄糖一样代谢果糖，直接利用其原子来构建新的细胞成分，例如DNA 。我们感到惊讶的是，果糖在我们测试的肿瘤类型中几乎没有代谢，”该研究的第一作者、帕蒂实验室的博士后罗纳德·福尔-格里德（Ronald Fowle-Grider）说。 “我们很快了解到肿瘤细胞本身并不能说明全部情况。同样重要的是肝脏，它将果糖转化为肿瘤可以利用的营养物质。” 研究人员利用代谢组学（一种分析小分子穿过细胞和体内不同组织时的情况的方法）得出结论，高水平果糖消耗促进肿瘤生长的一种方式是增加血液中循环脂质的可用性。这些脂质是细胞膜的组成部分，癌细胞需要它们才能生长。 “我们观察了全身不同组织中的多种不同癌症，它们都遵循相同的机制，”帕蒂说。 科学家们早就认识到癌细胞对葡萄糖有很强的亲和力，葡萄糖是一种单糖，是人体首选的碳水化合物能源。 就其化学结构而言，果糖与葡萄糖相似。它们都是常见的糖类型，具有相同的化学式，但人体代谢它们的方式不同。葡萄糖在整个身体中被加工，而果糖几乎完全由小肠和肝脏代谢。 这两种糖天然存在于水果、蔬菜、乳制品和谷物中。它们还作为甜味剂添加到许多加工食品中。尤其是果糖，在过去几十年里已经渗透到美国人的饮食中。由于比葡萄糖甜而受到食品工业的青睐。 20 世纪 60 年代之前，与今天相比，人们消耗的果糖相对较少。一个世纪前，平均每个人每年仅消耗 5-10 磅果糖。用熟悉的话来说，这大约等于一加仑牛奶的重量。到了 21 世纪，这个数字已增至相当于 15 加仑牛奶。 “如果你检查你的食品储藏室并寻找含有高果糖玉米糖浆（这是最常见的果糖形式）的物品，你会发现它非常令人惊讶，”同时也是斯特曼癌症中心研究成员的帕蒂说，总部位于巴恩斯犹太医院和华盛顿大学医学院，以及华盛顿大学医学院人类营养中心。 “几乎所有东西都有它。这不仅仅是糖果和蛋糕，还包括意大利面酱、沙拉酱和番茄酱等食品，”他说。 “除非你积极寻求避免它，否则它可能是你饮食的一部分。” 鉴于近几十年来膳食果糖消耗量迅速增加，华盛顿大学的研究人员希望更多地了解果糖如何影响肿瘤的生长。 帕蒂和福尔-格里德开始了他们的研究，他们给荷瘤动物喂食富含果糖的食物，然后测量它们的肿瘤生长速度。研究人员发现，添加果糖促进肿瘤生长，但不会改变体重、空腹血糖或空腹胰岛素水平。 “我们惊讶地发现它产生了相当巨大的影响。在某些情况下，肿瘤的生长速度加快了两倍甚至更高，”帕蒂说。 “吃大量果糖显然对这些肿瘤的进展非常不利。” 但实验的下一步最初让他们感到困惑。当 Fowle-Grider 试图通过向培养皿中分离的癌细胞喂食果糖来重复该测试的一个版本时，细胞没有反应。 “在大多数情况下，它们的生长速度几乎和我们根本不给它们糖一样慢，”帕蒂说。 因此，帕蒂和福尔-格里德重新研究了喂食高果糖饮食的动物血液中小分子的变化。利用代谢组学，他们发现多种脂质种类的水平升高，包括溶血磷脂酰胆碱（LPC）。额外的培养皿测试表明，喂食果糖的肝细胞会释放 LPC。 “有趣的是，癌细胞本身无法轻易利用果糖作为营养物质，因为它们不表达正确的生化机制，”帕蒂说。 “肝细胞可以。这使得它们能够将果糖转化为 LPC，然后它们可以分泌 LPC 来喂养肿瘤。” 癌症的一个决定性特征是恶性细胞不受控制的增殖。细胞每次分裂时，都必须复制其内容物，包括细胞膜。这需要大量的脂质。虽然脂质可以从头开始合成，但癌细胞更容易从周围环境中吸收脂质。 “在过去的几年里，很明显，许多癌细胞更喜欢吸收脂质，而不是制造脂质，”帕蒂指出。 “复杂的是，大多数脂质不溶于血液，需要相当复杂的运输机制。 LPC 是独一无二的。它们可能提供支持肿瘤生长的最有效和最高效的方法。” 有趣的是，在人类果糖消费量激增的同一时期，许多癌症在 50 岁以下的人群中变得越来越普遍。这就提出了这些趋势是否相关的问题。在癌症大挑战项目 2500 万美元的支持下，帕蒂最近与华盛顿大学医学院外科副教授 Yin Cao 以及来自世界各地的其他研究人员（均未参与这项研究）合作，调查可能的联系。 “更好地了解膳食果糖如何影响癌症发病率将是令人兴奋的。但当前这项研究的一个重要信息是，如果您不幸患有癌症，那么您可能需要考虑避免摄入果糖。可悲的是，说起来容易做起来难，”帕蒂说。 除了饮食干预之外，研究作者表示，这项研究可以帮助我们开发一种方法，通过药物治疗来防止果糖驱动肿瘤生长。 “这些发现的一个含义是，我们不必将自己局限于仅针对疾病细胞的治疗方法，”帕蒂说。 “相反，我们可以考虑针对健康细胞的新陈代谢来治疗癌症。在我们的研究中，这对小鼠有效，但我们希望利用我们的观察结果，尝试改善患者的生活。” 研究作者正在与华盛顿大学医学中心的临床合作伙伴合作，探索与饮食中果糖相关的临床试验。 “膳食果糖通过器官间脂质转移间接促进肿瘤生长”作者：Ronald Fowle-Grider、Joe L. Rowles III、Isabel Shen、Yahui Wang、Michaela Schwaiger-Haber、Alden J. Dunham、Kay Jayachandran、Matthew Inkman、Michael Zahner , Fuad J. Naser, Madelyn M. Jackstadt, Jonathan L. Spalding, Sarah Jiang, Kyle S. McCommis、Roland E. Dolle、Eva T. Kramer、Sarah M. Zimmerman、George P. Souroullas、Brian N. Finck、Leah P. Shriver、Charles K. Kaufman、Julie K. Schwarz、Jin Zhang 和 Gary J. Patti， 2024 年 12 月 4 日， 《自然》 。 这项研究由美国国立卫生研究院(NIH) 部分资助 (R35 ES028365)
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参考文献：
DOI：10.1038/s41586-024-08258-3