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新发现! 大脑会制造果糖,为什么这很重要

2017-3-7 未解之谜网

耶鲁大学的研究人员发现,大脑能够制造果糖。果糖是一种简单的糖,通常在水果、蔬菜和蜂蜜中发现。

并不是所有的糖都是相等的。葡萄糖是一种简单的糖,提供能量给体内细胞。果糖的生理作用较不重要,而且一再与肥胖症和2型糖尿病的发展有关。当有过量的葡萄糖时,分解它的过程会造成饱和。因此,转而利用名为“多元醇途径(polyol pathway)”的过程,一种涉及糖尿病并发症的化学反应,将葡萄糖转换成果糖。耶鲁大学的研究人员在JCI Insight期刊做出报告,大脑利用多元醇途径在大脑内制造果糖。

不同于葡萄糖可以在整个身体代谢,果糖通常几乎完全在肝脏代谢;而且也在精液中代谢,以提供能量给精子。大部分以这个途径产生的果糖,被认为是待在制造它的细胞内,因为血液中的果糖浓度通常是极其低。这些低循环浓度,使得以这种方式做出来的果糖,不可能有显着的数量到达脑部。然而以前的一些研究,在中枢神经系统(脑和脊髓)确认出非常高浓度的果糖。

重要的是,研究显示,暴露在果糖可以明显改变大脑中数百个基因的表现力,包括控制新陈代谢、细胞通讯、发炎和大脑功能的基因,暗示果糖有可能改变大脑功能。

它所代表的含意

大脑相当依赖葡萄糖来刺激大脑活动。有证据显示,患有糖尿病的人有更高的痴呆或认知衰退风险,暗示着暴露在过量的葡萄糖对大脑也是不利的。到目前为止,对于这项机制的了解一直是相当的少。

发表这项最新研究的耶鲁大学团队,使用名为核磁共振光谱法(magnetic resonance spectroscopy)的脑部扫描技术,来测量8位健康参与者大脑内的葡萄糖和果糖浓度。结果显示,在葡萄糖注射到血液后仅仅20分钟,大脑的果糖浓度显着地增加,并且比血液中的果糖浓度高很多。

包括这项研究的所有8位志愿者,看到了类似的效果。但那些在大脑有最高葡萄糖浓度的人,也有最高浓度的果糖。这提供了史无前例的明确证据,人类大脑能够摄取过量的葡萄糖,并迅速地转换成果糖。因此,在人类大脑产生果糖,实际上可能是高浓度葡萄糖改变大脑功能的机制。

越来越多的垃圾食品使用高果糖的玉米糖浆。Nitr/Shutterstock.com

这项研究成果是非常重要的。在过去的五十年 果糖的消耗量大大地增加,主要是由于高果糖玉米糖浆的发展,高果糖玉米糖浆是含有大量游离果糖的商业甜味剂。富含果糖饮食的消费正受到评击,因为对健康影响变得更加清楚,但很少人关注葡萄糖如何能够转换成果糖。

目前在世界许多地方有2型糖尿病的流行,这是一种可以看见血糖上升的疾病。耶鲁小组提供的数据认为,控制不佳的糖尿病患者,血糖会升高并且每次维持几个小时,果糖可以在大脑快速产生明显的数量,对于在2型糖尿病看见的大脑改变,这可能提供了一个机制。糖尿病控制不佳的人口每年都在增加,使得这成为一个紧急的问题。

这个数据是非常令人兴奋的,但确实需要谨慎对待。由于这项研究只有8位接受试验的志愿者,很难把研究成果应用于更大的人群。在糖尿病患者重复这项实验是有趣的,来显示这种效应是否也发生在血糖浓度的正常波动。无论如何,这项研究改变了我们认为大脑是如何使用糖,并且改变我们如何针对糖尿病的神经系统并发症做改善。

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