CellMetab：富含果糖和脂肪的西方飲食導致糖尿病新機制

　　在一項新的研究關于高脂肪、高果糖飲食的最新發現之后，那些習慣性地傾向于食用漢堡、薯條和蘇打水的人可能會對他們的飲食選擇三思。

　　具體而言，在這項新的研究中，來自美國寺崎生醫創新研究所、杜克大學、羅格斯大學、北卡羅來納州立大學、加州大學歐文分校和中國西安交通大學、武漢大學的研究人員發現，高脂肪飲食可以增加小腸中的果糖代謝，導致一種名為甘油酸（glycerate）的果糖特異性代謝物釋放到血液循環中。血液循環中的甘油酸隨后可導致產生胰島素的胰島β細胞受損，增加葡萄糖耐量障礙的風險，如2型糖尿病（T2DM）。相關研究結果于2022年6月9日在線發表在Cell Metabolism期刊上，論文標題為“Glycerate from intestinal fructose metabolism induces islet cell damage and glucose intolerance”。論文通訊作者為杜克大學的Xiling Shen博士和Ian Williamson博士。

　　盡管T2DM通常發生在老年人身上，但它已經越來越多地發生在年輕人身上。僅在過去20年里，T2DM的發病率就增加了一倍。同樣令人擔憂的是與T2DM相關的健康風險，包括心臟病和中風。

　　在T2DM中，胰島素水平不足，其中胰島素是一種調節葡萄糖進入外周細胞的激素；這通常是由于胰島素抵抗引起的，胰島素抵抗指的是外周組織對胰島素沒有正常反應，攝入較少的葡萄糖。為了補償這種情況，胰腺過度工作以分泌額外的胰島素，最終喪失這種能力。結果就是血液中的葡萄糖不健康地積累起來。

　　關于高果糖和高脂肪飲食對TD2M發展的影響，已經進行了很多研究。過去的研究已表明，果糖在肝臟中產生有害的影響。然而，進一步的研究表明，這些影響通常是通過小腸內的果糖代謝來避免的；只有當果糖水平過高時，肝臟才會參與代謝過程。

　　這些矛盾的觀察促使這些作者探索小腸中的果糖代謝，以確定它在T2DM發展中的作用。在小鼠實驗中，喂食高脂肪飲食，同時喂食相應數量的糖，導致小腸中的果糖代謝更高。在小腸中產生了更多的果糖代謝中間物---甘油酸，并釋放到全身血液循環中。這些觀察結果表明，高脂肪飲食可以提高小腸中的果糖代謝，并增加血液循環中甘油酸的產生。

　　當這些作者研究了患有一種叫做D-甘油酸尿癥（D-glycerate aciduria）的罕見疾病的患者的信息時，他們進一步支持了甘油酸在糖尿病中的作用；這些患者表現出異常高的循環甘油酸水平。他們的分析顯示，這種異常現象在這些患者中構成了一個重要的獨立的糖尿病風險因素。他們還進行了額外的實驗，以測試給正常小鼠和喂食高脂肪飲食的小鼠注射甘油酸的影響。結果表明，在接受甘油酸注射的小鼠中觀察到的葡萄糖損傷是由于循環胰島素的減少，而不是胰島素抵抗。組織學數據證實，在接受甘油酸注射的小鼠中，胰島區域中產生胰島素的β細胞數量減少，死亡增加，導致胰島素水平下降。

　　總的來說，這些研究結果表明，由于過度攝入富含膳食果糖和脂肪的西方飲食，長期暴露于高水平的甘油酸，構成了對胰島細胞的損害和發展糖尿病的風險。

　　寺崎生醫創新研究所主任兼首席執行官Ali Khademhosseini博士說，“闡明我們所吃食物的代謝過程是優化我們營養健康的一個重要組成部分。了解這些過程也使我們能夠為日益普遍的疾病（如糖尿病）開發出更有針對性和個性化的治療方法。”