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Nature重磅:高果糖飲食,影響大腦發育
Nature重磅:高果糖飲食,影響大腦發育Nature重磅:高果糖飲食,影響大腦發育
果糖（Fructose），是壹種單糖，是葡萄糖的同分異構體，也是飲食中僅次於葡萄糖的第贰豐富的糖類。果糖具有口味好、甜度高、升糖指數低等優點，因此壹度被認為是“健康糖”，被廣泛添加到飲料和食品中，以提升口感。例如大家經常喝的奶茶等飲料中加的糖，就以果糖為主。
在過去 50 年裡，果糖的消費量大幅增加，主要是由於高果糖玉米糖漿被廣泛用作飲料和超加工食品的甜味劑。過量攝入果糖與肥胖、糖尿病和脂肪肝等代謝性疾病發生密切相關，還有研究顯示，過量攝入果糖可能增加結直腸癌等癌症發病風險。此外，還有壹些研究顯示，過量攝入果糖還與焦慮症有關，尤其是在青少年中。
2025 年 6 月 11 日，紀念斯隆凱特琳癌症中心 Justin Perry 團隊（Zhaoquan Wang為第壹作者）在國際頂尖學術期刊 Nature 上發表了題為：Early life high fructose impairs microglial phagocytosis and neurodevelopment 的研究論文。
該研究表明，在生命早期攝入過多果糖，會損害小膠質細胞（大腦中的免疫細胞）的吞噬作用和神經發育，因此，小時候攝入太多果糖可能會直接影響大腦發育，從而增加將來患焦慮症風險。![]()
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在哺乳動物和人類中，小膠質細胞（microglial）是中樞神經系統（CNS）中的常駐巨噬細胞，它們執行突觸修剪和吞噬死亡神經元的功能，從而清除多余的神經元和錯誤連接，這壹過程被稱為吞噬作用（phagocytosis）。如果這壹過程受阻，就會導致死亡的神經元沒有得到有效清除，可能會對大腦神經發育產生不利影響。
果糖作為壹種低成本的食品添加劑大獲成功，被廣泛添加到許多快餐、汽水、奶茶以及加工食品中。但流行病學證據表明，在孕期或青春期攝入大量果糖與神經發育受阻有關。
在生命早期階段，大量攝入果糖是否會影響小膠質細胞的吞噬作用，以及這是否會對神經發育產生直接影響，目前尚不清楚。
在這項最新研究中，研究團隊發現，當給予懷孕小鼠和新生小鼠喂食高劑量果糖時，幼鼠大腦中的吞噬作用活性會顯著下降。他們進壹步發現，高果糖對大腦的負面影響取決於壹種蛋白質——GLUT5（由 SLC2A5 基因編碼），其負責將果糖分子轉運到細胞內。而全身敲除 SLC2A5 基因，或只在小膠質細胞中特異性敲除 SLC2A5 基因，都能夠完全逆轉高果糖對大腦中吞噬作用的影響。這表明了高果糖通過抑制小膠質細胞的吞噬作用直接影響新生小鼠的神經發育。
生命早期高果糖暴露會抑制體內小膠質細胞的吞噬作用
從機制上來說，該研究發現高果糖處理會抑制小鼠和人類的小膠質細胞的吞噬能力，而這種抑制作用在缺乏果糖轉運蛋白 GLUT5 的小膠質細胞中得以挽救。此外，該研究還發現，高果糖會顯著促進 GLUT5 依賴的果糖攝取和分解代謝為果糖-6-磷酸，將小膠質細胞重編程為低吞噬狀態，部分通過迫使己糖激酶-2（HK2）定位到線粒體實現的。
該研究進壹步發現，在子宮內或新生期接觸高果糖的小鼠，後來在青春期時會出現認知缺陷和焦慮樣行為，而這種情況在 GLUT5 缺失的小鼠中不存在，再次凸顯了 GLUT5 在其中的關鍵作用。
生命早期的高果糖暴露，會導致青春期時的認知缺陷和焦慮樣行為
這些發現為流行病學中觀察到的現象提供了壹種機制解釋——生命早期的高果糖暴露與青少年焦慮症的發病率增加有關。
總的來說，這項研究對人類孕期和青春期高果糖飲食的影響具有深遠意義，這項研究首次揭示了果糖這種在現代飲食中極為常見的成分是如何直接影響神經發育的。實際上，要想改變人類的飲食習慣是極其困難的，該團隊目前正在研究果糖類似物是否可以作為替代品來避免這些不良影響。
最後，研究團隊表示，隨著年齡的增長，GLUT5 的表達量會增加；而在阿爾茨海默病和膠質母細胞瘤等大腦疾病中，GLUT5 則顯著減少甚至完全缺失。因此，研究團隊正在嘗試了解 GLUT5 在健康衰老過程中的正常功能，以及在年齡相關大腦疾病中的作用。
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還沒人說話啊，我想來說幾句
在過去 50 年裡，果糖的消費量大幅增加，主要是由於高果糖玉米糖漿被廣泛用作飲料和超加工食品的甜味劑。過量攝入果糖與肥胖、糖尿病和脂肪肝等代謝性疾病發生密切相關，還有研究顯示，過量攝入果糖可能增加結直腸癌等癌症發病風險。此外，還有壹些研究顯示，過量攝入果糖還與焦慮症有關，尤其是在青少年中。
2025 年 6 月 11 日，紀念斯隆凱特琳癌症中心 Justin Perry 團隊（Zhaoquan Wang為第壹作者）在國際頂尖學術期刊 Nature 上發表了題為：Early life high fructose impairs microglial phagocytosis and neurodevelopment 的研究論文。
該研究表明，在生命早期攝入過多果糖，會損害小膠質細胞（大腦中的免疫細胞）的吞噬作用和神經發育，因此，小時候攝入太多果糖可能會直接影響大腦發育，從而增加將來患焦慮症風險。
在哺乳動物和人類中，小膠質細胞（microglial）是中樞神經系統（CNS）中的常駐巨噬細胞，它們執行突觸修剪和吞噬死亡神經元的功能，從而清除多余的神經元和錯誤連接，這壹過程被稱為吞噬作用（phagocytosis）。如果這壹過程受阻，就會導致死亡的神經元沒有得到有效清除，可能會對大腦神經發育產生不利影響。
果糖作為壹種低成本的食品添加劑大獲成功，被廣泛添加到許多快餐、汽水、奶茶以及加工食品中。但流行病學證據表明，在孕期或青春期攝入大量果糖與神經發育受阻有關。
在生命早期階段，大量攝入果糖是否會影響小膠質細胞的吞噬作用，以及這是否會對神經發育產生直接影響，目前尚不清楚。
在這項最新研究中，研究團隊發現，當給予懷孕小鼠和新生小鼠喂食高劑量果糖時，幼鼠大腦中的吞噬作用活性會顯著下降。他們進壹步發現，高果糖對大腦的負面影響取決於壹種蛋白質——GLUT5（由 SLC2A5 基因編碼），其負責將果糖分子轉運到細胞內。而全身敲除 SLC2A5 基因，或只在小膠質細胞中特異性敲除 SLC2A5 基因，都能夠完全逆轉高果糖對大腦中吞噬作用的影響。這表明了高果糖通過抑制小膠質細胞的吞噬作用直接影響新生小鼠的神經發育。
生命早期高果糖暴露會抑制體內小膠質細胞的吞噬作用
從機制上來說，該研究發現高果糖處理會抑制小鼠和人類的小膠質細胞的吞噬能力，而這種抑制作用在缺乏果糖轉運蛋白 GLUT5 的小膠質細胞中得以挽救。此外，該研究還發現，高果糖會顯著促進 GLUT5 依賴的果糖攝取和分解代謝為果糖-6-磷酸，將小膠質細胞重編程為低吞噬狀態，部分通過迫使己糖激酶-2（HK2）定位到線粒體實現的。
該研究進壹步發現，在子宮內或新生期接觸高果糖的小鼠，後來在青春期時會出現認知缺陷和焦慮樣行為，而這種情況在 GLUT5 缺失的小鼠中不存在，再次凸顯了 GLUT5 在其中的關鍵作用。
生命早期的高果糖暴露，會導致青春期時的認知缺陷和焦慮樣行為
這些發現為流行病學中觀察到的現象提供了壹種機制解釋——生命早期的高果糖暴露與青少年焦慮症的發病率增加有關。
總的來說，這項研究對人類孕期和青春期高果糖飲食的影響具有深遠意義，這項研究首次揭示了果糖這種在現代飲食中極為常見的成分是如何直接影響神經發育的。實際上，要想改變人類的飲食習慣是極其困難的，該團隊目前正在研究果糖類似物是否可以作為替代品來避免這些不良影響。
最後，研究團隊表示，隨著年齡的增長，GLUT5 的表達量會增加；而在阿爾茨海默病和膠質母細胞瘤等大腦疾病中，GLUT5 則顯著減少甚至完全缺失。因此，研究團隊正在嘗試了解 GLUT5 在健康衰老過程中的正常功能，以及在年齡相關大腦疾病中的作用。
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