摘要：过去五十年，果糖消费量大幅增加，主要是由于高果糖玉米糖浆被广泛用作饮料和超加工食品中的甜味剂。华盛顿大学圣路易斯分校最近的一项研究表明，饮食中的果糖会促进黑色素瘤、乳腺癌和宫颈癌动物模型中的肿瘤生长。然而，这项于 12 月 4 日发表在《自然》杂志上的研究表明

最近的研究表明，肝脏将现代饮食中越来越多使用的果糖转化为促进多种癌症肿瘤生长的营养物质，这为抗击癌症提出了新的饮食策略和治疗方法。

肝脏将膳食中的果糖转化为促进肿瘤生长的营养物质，高果糖摄入与癌症进展有关。这一发现强调了饮食注意事项和潜在的新型癌症治疗方法。

过去五十年，果糖消费量大幅增加，主要是由于高果糖玉米糖浆被广泛用作饮料和超加工食品中的甜味剂。华盛顿大学圣路易斯分校最近的一项研究表明，饮食中的果糖会促进黑色素瘤、乳腺癌和宫颈癌动物模型中的肿瘤生长。然而，这项于 12 月 4 日发表在《自然》杂志上的研究表明，果糖并不直接促进肿瘤生长。

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多种类型癌症的护理和治疗开辟新的途径。

“通过饮食对抗癌症的想法很有趣。”华盛顿大学艺术与科学学院迈克尔和塔娜鲍威尔化学教授、医学院遗传学和医学教授加里·帕蒂说。

加里·帕蒂 (Gary Patti)，华盛顿大学艺术与科学系迈克尔和塔娜·鲍威尔化学教授，医学院遗传学和医学教授。图片来源：华盛顿大学

“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，然后你想象肿瘤会吸收它，”帕蒂说：“但人类是复杂的。你放进身体的东西可以被健康组织吸收，然后转化为肿瘤需要的其他东西。”

“我们最初的预期是肿瘤细胞像代谢葡萄糖一样代谢果糖，直接利用其原子构建新的细胞成分，如DNA。令我们惊讶的是，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、Patti 实验室的博士后研究员 Ronald Fowle-Grider 说道：“我们很快了解到，单靠肿瘤细胞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（一种分析小分子在细胞和体内不同组织中移动的方法）得出结论，高水平果糖摄入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。

帕蒂说：“我们研究了全身各个组织中的多种不同癌症，它们都遵循相同的机制。”

科学家早就认识到癌细胞对葡萄糖有很强的亲和力，葡萄糖是一种简单的糖，是人体首选的碳水化合物能量来源。

就化学结构而言，果糖与葡萄糖相似。它们都是常见的糖类，化学式相同，但人体代谢它们的方式不同。葡萄糖在整个身体内进行代谢，而果糖几乎完全由小肠和肝脏代谢。

这两种糖都是水果、蔬菜、乳制品和谷物中的天然成分。它们也被添加为许多加工食品中的甜味剂。尤其是果糖，在过去几十年中已经渗透到了美国人的饮食中。它受到食品行业的青睐，因为它比葡萄糖更甜。

20 世纪 60 年代之前，人们摄入的果糖与今天相比相对较少。一个世纪前，平均每个人每年只摄入 5-10 磅果糖。用通俗的话来说，这大约相当于一加仑牛奶的重量。在 21 世纪，这个数字已经上升到相当于 15 加仑牛奶的量。

帕蒂说：“如果你检查一下你的食品储藏室，寻找含有高果糖玉米糖浆（这是最常见的果糖形式）的物品，你会非常惊讶。”他也是西特曼癌症中心（位于巴恩斯犹太医院和华盛顿大学医学院）和华盛顿大学医学院人类营养中心的研究员。

“几乎所有东西都含有这种成分。不仅仅是糖果和蛋糕，还有意大利面酱、沙拉酱和番茄酱等食物，”帕蒂说：“除非你主动避免食用它，否则它可能就是你饮食的一部分。”

鉴于近几十年来膳食果糖消费量的快速增长，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。

Patti 和 Fowle-Grider 的研究始于给患有肿瘤的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，添加果糖会促进肿瘤生长，而不会改变体重、空腹血糖或空腹胰岛素水平。

“我们惊讶地发现，它产生了相当显著的影响。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：“吃大量的果糖显然对这些肿瘤的进展非常有利。”

罗纳德·福尔-格里德 (Ronald Fowle-Grider)，华盛顿大学圣路易斯分校化学博士后研究员。图片来源：WashU

但实验的下一步最初让他们感到困惑。当 Fowle-Grider 尝试重复这一测试时，将果糖喂给培养皿中分离的癌细胞，结果细胞没有反应。“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，Patti 和 Fowle-Grider 重新研究了喂食高果糖饮食的动物血液中小分子的变化。通过代谢组学，他们确定了多种脂质物种的水平升高，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地利用果糖作为营养物质，因为它们没有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，然后分泌 LPC 来喂养肿瘤。”

癌症的一个显著特征是恶性细胞不受控制地增殖。每次细胞分裂时，它都必须复制其内容物，包括细胞膜。这需要大量的脂质。虽然脂质可以从零开始合成，但癌细胞更容易从周围环境中吸收脂质。

“过去几年，我们清楚地认识到，许多癌细胞更喜欢吸收脂质，而不是制造脂质，”帕蒂指出：“问题在于，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。它们可能提供最有效和最高效的方法来支持肿瘤生长。”

有趣的是，在人类果糖消费量激增的同一时期，50 岁以下人群中癌症的发病率也越来越高。这引发了一个问题：这些趋势是否有关联。在“癌症大挑战”项目 2500 万美元的支持下，Patti 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（这些研究人员均未参与这项研究）合作，研究可能存在的联系。

“更好地了解饮食中的果糖如何影响癌症发病率将会令人兴奋。但这项研究的一个关键信息是，如果你不幸患上癌症，那么你可能要考虑避免食用果糖。遗憾的是，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，这项研究还可以帮助我们开发一种利用药物治疗的方式，阻止果糖促进肿瘤生长。

“这些发现的一个含义是，我们不必局限于只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，这种方法对小鼠有效，但我们希望利用我们的观察结果，努力改善患者的生活。”

该研究的作者正在与华盛顿大学医学院的临床合作伙伴合作，探索与饮食中的果糖相关的临床试验。

这项研究部分由美国国立卫生研究院(NIH) 资助 (R35 ES028365)

参考文献：“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 Chiang、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》。DOI：10.1038/s41586-024-08258-3

来源：康嘉年華一点号