当七万年前第一个智人品尝到甜味,那组产生愉悦感的化学信号在他脑中留下痕迹之时,我们人类就注定要与糖结下不解之缘。
可乐含糖、面包含糖、燕麦含糖、饼干含糖……糖几乎存在于一切工业食物中。随着科学的发展,人们渐渐意识到糖这种甜味剂,并不像它的味道那么甜美。
早在 1924 年,德国医生、生理学家奥托·沃伯格(Otto Warburg)提出,癌细胞的快速生长需要大量的糖,其对葡萄糖(糖)的摄入量远大于健康细胞。在接下来的研究里,人们利用这个理论基础,发明了 PET 扫描来检测人体内的癌症病灶。
从 20 世纪 80 年代开始,人们发现随着含糖饮料的推广,在同一时期,结直肠癌(CRC)发病率也有所上升。自此,糖类与癌症的关系引起人们的重视。近日,康奈尔医学院的 Marcus Goncalves 研究团队发现,每天摄入一罐可乐剂量的玉米糖浆,就可以明显促进小鼠结肠肿瘤的生长。这项研究发表在 Science 上。
什么是玉米糖浆?
玉米糖浆是一种由玉米制成的糖浆,葡萄糖和果糖的比例接近 1:1,是可乐等含糖饮料中常用的甜味剂。
玉米糖浆加速肿瘤生长
为了观察高果糖玉米糖浆对肿瘤生长的影响,研究人员使用 APC 基因被敲除的早期结直肠癌小鼠模型。APC 基因是一类抑癌基因,控制着肠道细胞的生长。缺失了 APC 基因的小鼠,其正常的肠道细胞会失去控制、无限增殖,进而引发癌变。
随后研究人员每天向这些小鼠注射 0.4 毫升 25% 的玉米糖浆,这种糖浆中葡萄糖与果糖的比例为 45:55。试验中小鼠的糖浆摄入量,相当于成年人每天喝一罐含糖饮料。
两个月后,结果表明,与对照组相比,摄入玉米糖浆的小鼠体重与肠道肿瘤数目皆没有显著差异,但是肿瘤体积却明显增大。恶化程度也更迅速。这些结果表明摄入玉米糖浆即使不造成机体肥胖,也可以很大程度促进结直肠癌的生长和恶化!(结果如下图 1、2 所示)
图 1 喂食玉米糖浆的肿瘤大小明显超过对照组
图 2 喂食玉米糖浆的肿瘤恶性程度更高
玉米糖浆的促癌机制
研究人员通过同位素示踪发现,结直肠癌很容易吸收玉米糖浆中的葡萄糖和果糖。一种名为己酮糖激酶的酶能够代谢果糖,将其转变为果糖-1-磷酸,这使得肿瘤更容易使用葡萄糖作为能量;同时这也会促进脂肪酸的产生,从另一个角度促进肿瘤生长。(结果如下图 3 所示)
图 3 SGLT 捕获果糖,产生果糖-1-磷酸
肿瘤细胞中的一种果糖代谢酶(KHK)将果糖降解为果糖-1-磷酸。随后,果糖-1-磷酸可以通过进一步反应激活糖酵解过程,并为葡萄糖合成脂肪酸提供能量。删除 KHK 基因或者负责脂肪酸合成的脂肪酸合成酶基因(FASN)可能能够逆转高果糖玉米糖浆的促肿瘤生长作用。
在进一步的研究中,研究人员分别敲除了小鼠中 KHK 与 FASN 基因,结果表明能够逆转玉米糖浆的促癌作用,小鼠即使摄入玉米糖浆,肿瘤也没有发生明显变化。
这意味着抑制果糖代谢或脂肪酸合成过程,都能有效控制肿瘤的发展。
基于结果,研究人员表示,对于高危或者已患结直肠癌的人来说,最好不要饮用任何含糖饮料,否则就相当于给肿瘤 「喂食」了。对于健康人群,要想避免被含糖饮料所害,最好的方式是戒除对甜饮的嗜好。
参考:
Marcus D. Goncalves,et al.High-fructose corn syrup enhances intestinal tumor growth in mice.Science. 22 Mar 2019.