酥脆多汁的炸鸡,冰爽的可乐,再来一个辣味十足的汉堡,大快朵颐地享受高脂高糖美味的同时,你的胰腺细胞可能正在遭殃。
近日,研究人员在《CellMetabolism》上发表了标题为:“Glyceratefromintestinalfructosemetabolisminducesisletcelldamageandglucoseintolerance”的研究,研究人员在小鼠中发现,长期喂食高脂高糖饮食的小鼠,胰腺会受损,机制不同于胰岛素抵抗不一样。
2型糖尿病(T2DM)的患病率在过去二十年中翻了一番,成为全球健康的一大威胁。虽然2型糖尿病与遗传有关,但葡萄糖不耐受的发生也与生活方式和饮食模式有关。大量证据表明,作为西方饮食的一部分,饮用含果糖的甜饮料与2型糖尿病的发展有关。
膳食脂肪是西方饮食的重要组成部分,也与肥胖和2型糖尿病有关。分析脂肪和单糖摄入的综合影响的研究发现,果糖,而不是葡萄糖,夸大了膳食脂肪的有害影响。反过来,果糖的致病作用在高脂肪饮食喂养的小鼠中更为突出,尽管其机制尚不清楚。
高果糖喂养是诱导胰岛素抵抗的一个成熟模型。果糖摄取不会直接影响胰岛素分泌β细胞,因为果糖转运蛋白的低表达会阻碍β细胞的果糖代谢,但会与葡萄糖协同向β细胞发送信号。虽然高胰岛素血症可能是由于摄入大量果糖而导致的热量摄入增加和肥胖,但肝脏中的果糖代谢似乎是代谢功能障碍的主要原因。与葡萄糖分解代谢相比,不受抑制的果糖分解代谢可以快速启动并产生大量乙酰辅酶a和甘油-3-磷酸(Gro3P),为甘油三酯的从头合成和脂肪变性的发展提供燃料。来自膳食脂肪和碳水化合物的代谢物可以通过主要的转录调控因子相互调节,如碳水化合物反应元件结合蛋白、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(Pparg)和固醇调节元件结合蛋白1c(Srebp-1c或Srebf)。肝脏果糖代谢也可消耗局部ATP并产生大量尿酸,尽管其与临床肝脏胰岛素抵抗和脂肪变性的关系仍有争议。
最近的报告表明,肠道通过将摄入的大量果糖转化为各种代代谢产物,在很大程度上保护肝脏和其他内脏器官免受果糖摄入的影响,如脂肪生成和异位脂肪沉积的增强。只有当摄入的果糖超过小肠的最大果糖代谢能力时,未转化的果糖才会“溢出”到肝脏(通过门静脉)和结肠。这些发现表明果糖的代谢并不局限于肝脏,因此有必要对其命运进行系统的评估。然而,关于小肠果糖衍生代谢物在T2DM发病过程中的作用,特别是在不依赖肝脏的情况下,我们所知甚少。
研究人员观察到,高脂饮食(HFD)改变了小鼠小肠中的果糖代谢,导致果糖分解途径而不是柠檬酸循环中有机酸池的富集。特别是果糖衍生的甘油酸在体循环中持续高水平,慢性甘油酸治疗可引起体内胰岛细胞,尤其是β细胞的损伤。这些数据表明,脂肪摄入会促进肠道果糖代谢及其衍生的甘油循环,从而长期损害胰岛细胞,导致随后的葡萄糖耐受不良。模型提供了T2DM发病机制与摄入富含果糖和脂肪的西方饮食有关。
总结:膳食果糖,尤其是在高脂肪的西方饮食背景下,与2型糖尿病有关。虽然果糖对肝脏代谢的影响已被广泛研究,但相当一部分果糖首先在小肠代谢。在这里,研究人员报道了膳食脂肪促进肠道果糖代谢,从而将甘油释放到血液中。也就是说,脂肪,放大了果糖过量的危害!慢性高全身性甘油酸水平通过缓慢损伤胰岛细胞和减小胰岛大小而诱导葡萄糖耐受不良。研究人员发现提供了膳食果糖和糖尿病之间的联系,糖尿病是由膳食脂肪调节的。