• 招聘
  • 侧边栏广告 - 科研奖励基金计划

哪种糖更能促进癌症发生,Science比较果糖和葡萄糖对癌症的影响

日期: 2019年03月22日


    

糖真的会直接促进癌症的生长吗?贝勒医学院和康奈尔大学医学院领导的一项研究表明,对于这个问题的答案,至少在小鼠身上是肯定的。研究人员指出每日摄入一定量的高果糖玉米糖浆(high-fructose corn syrup,高果糖浆),也就是相当于每天饮用约12盎司含糖饮料的个体,会加速肠道肿瘤的生长,这种作用与肥胖不同。

 

这一研究成果公布在今日Science杂志上,研究也揭示了含糖饮料直接促进癌症生长的机制,提出了潜在的新型治疗策略。

 

领导这一研究的是贝勒医学院Jihye Yun博士,她表示,“越来越多的观察性研究指出了饮用含糖饮料,肥胖和结直肠癌风险之间的关系,但是目前的观点是认为这主要因为摄入过多糖会导致肥胖,确实,肥胖增加了包括结肠直肠癌在内的多种癌症的风险,然而我们不确定是否存在直接和因果联系。”

 

无关肥胖的癌症发展

 

为了解答这个问题,Yun和她的同事们创建了早期结肠癌的小鼠模型,其中APC基因被剔除。

 

“APC是结肠直肠癌的守门人,剔除这种蛋白质就像去除汽车的刹车一样。没有它,正常的肠道细胞不会停止生长,也不会死亡,而是形成称为息肉polyps的早期肿瘤。超过90%的结肠直肠癌患者都有‘APC突变类型’”。

 

利用这种疾病的小鼠模型,研究人员分析了摄入含糖水对肿瘤发展的影响。

 

高果糖浆也被称为玉米果糖,主要由基因改造玉米制造,因此成本很低,高果糖浆已经上市40年了,由于价格便宜,逐渐成为了糖软饮料中最常用的糖。这项实验采用的糖水是25%的高果糖浆,高果糖浆由葡萄糖和果糖以45:55的比例组成。

 

当研究人员提供的是含糖饮料时,小鼠在一个月内迅速增加体重。为了防止小鼠肥胖,并模仿人类每天食用一罐苏打水,研究人员每天一次用特殊的注射器给小鼠口服适量的含糖水。两个月后,接受含糖水的APC模型小鼠没有变得肥胖,但是肿瘤比饮用常规水的模型小鼠更大且阶段更高。

 

“动物模型中的这种观察结果可能解释了为什么过去30年中含糖量高的甜饮料和其他食物的消费增加与美国25至50岁结肠直肠癌患者增加有关。”

 

直接作用的作用机制

 

之后,研究小组分析了这种糖促进肿瘤生长的机制。他们发现饮用高果糖浆的APC模型小鼠的结肠中含有大量果糖。“我们发现含糖饮料分别增加了结肠和血液中的果糖和葡萄糖水平,并且肿瘤可以通过不同的途径有效地摄取果糖和葡萄糖。”

 

通过尖端技术追踪肿瘤组织中葡萄糖和果糖的命运,研究人员发现指出果糖首先经过化学改变,而这个过程能有效的促进脂肪酸的产生,最终促进肿瘤生长。

 

“以前的大多数研究都是使用葡萄糖或果糖来研究糖在动物或细胞系中的作用。我们认为这种方法并不能反映人们实际饮用含糖饮料的方式,因为饮料和食物都不是仅含有葡萄糖或果糖,它们往往包含含量相近的葡萄糖和果糖的。而我们的研究结果表明,果糖在肿瘤中的作用是增强葡萄糖引导脂肪酸合成的能力。由此产生的丰富脂肪酸可能被癌细胞用于形成细胞膜和信号分子,或者直接生长,影响炎症。”

 

果糖的作用令人惊讶

 

为了确定果糖代谢或增加的脂肪酸是否是糖诱导的肿瘤生长的原因,研究人员修改APC模型小鼠,让其缺失编码果糖代谢或脂肪酸合成的酶的基因。一组APC模型小鼠缺失参与果糖代谢的酶KHK,另一组缺失参与脂肪酸合成的酶FASN。结果他们发现,与APC模型小鼠不同,缺失这些基因的小鼠在喂食相同数量的高果糖浆时不会形成更大的肿瘤。

 

“这令人惊讶,也就是说大肠癌能利用高果糖浆,提高肿瘤生长速度,高果糖浆是大多数含糖苏打水和许多其他加工食品的主要成分。虽然许多研究已将结直肠癌与饮食的相关性提高了,但是这项研究切切实实揭示了糖与结直肠癌之间的直接分子机制。”

 

“我们的研究结果也为治疗开辟了新的可能性,”Yun说,“与葡萄糖不同,果糖对于正常细胞的存活和生长不是必需的,这表明针对果糖代谢的疗法值得探索。”

 

转载标题:Science真正证明糖与癌症之间的直接作用关系

 

本文来自“生物通”,转载的目的在于分享见解。如有侵权,请告知删除!

 

【赛业生物科技简介】

 

作为实力雄厚的基因工程鼠技术平台,赛业生物已服务全球数万名科学家,赛业产品与技术已直接应用于包括CNS(Cell, Nature, Science)三大期刊在内的2030篇学术论文。2016年,TurboKnockout把 ES打靶金标准推向新高度;同年,CRISPR-Pro使大片段敲入及条件性基因敲除变得更加高效;2017年, AlphaKnockout基因打靶专家系统首次实现基于人工智能的最优化方案设计;同年7月,推出万例CRISPR-AI敲除小鼠资源库。赛业一步一个脚印,踏实前行,助力中国科研!