综述:高果糖摄入对不同发育阶段全身及认知健康的影响

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Endocrine and Metabolic Science CS2.8

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  这篇综述系统探讨了过量果糖摄入对代谢、认知及多器官系统的负面影响,重点分析了其在儿童、青少年和成人中的差异效应。文章揭示了果糖通过尿酸生成、氧化应激(ROS)、胰岛素信号通路(PI3K/Akt/mTOR)紊乱等机制,导致非酒精性脂肪肝(NAFLD)、2型糖尿病(T2DM)、慢性肾病(CKD)及阿尔茨海默病(AD)风险增加,并强调了发育阶段特异性研究的必要性。

  

高果糖饮食的全身与认知危害:发育阶段的差异影响

1. 引言

过量果糖摄入已成为全球健康隐患,其通过多重途径干扰代谢与神经功能。肝脏中果糖经果糖激酶磷酸化为果糖-1-磷酸,消耗ATP并生成尿酸,后者激活NADPH氧化酶(p67、p22-phox亚基)产生活性氧(ROS),引发氧化损伤。这种应激状态可损害核酸、脂质和蛋白质,触发细胞凋亡,并与帕金森病、抑郁症等神经疾病相关。

1.1 果糖诱导的自由基生成

果糖代谢升高肝脏尿酸,激活NADPH氧化酶产生超氧化物,导致线粒体修复能力下降(POLG表达减少)。肾脏中果糖降低超氧化物歧化酶(SOD)活性,同时增加炎症因子(TNF-α、IL-6)和MAPK/NF-κB通路磷酸化,加剧组织损伤。

1.2 肾脏功能损害

果糖通过上调肾脏转录因子ChREBPβ促进肾内脂肪堆积,激活交感神经导致高血压。近端肾小管重吸收果糖后,局部尿酸生成引发氧化应激和炎症,最终导致肾小球硬化和间质纤维化。临床研究显示,含果糖饮料摄入与蛋白尿(白蛋白尿)显著相关。

1.3 糖尿病风险

果糖通过抑制Akt2和Raf1基因表达破坏胰岛素信号通路,同时促进肝脏脂质新生(DNL)和内质网应激,损害β细胞功能。高血糖进一步减少一氧化氮(NO)生成,增加ROS,导致糖尿病并发症如视网膜病变和神经病变。

1.4 心血管系统影响

果糖降低脂联素水平,削弱其抗动脉粥样硬化作用,并通过激活PP2A抑制eNOS(Ser1177磷酸化),减少血管舒张。尿酸通过MAPK/ERK通路刺激内皮素-1(ET-1)分泌,升高血压。青少年期果糖摄入与成年心血管疾病风险显著相关。

1.5 血脂异常

果糖抑制PPAR-α/γ通路,减少脂肪酸氧化,导致高甘油三酯和低HDL-C。动物实验中,5周高果糖饮食使血浆甘油三酯升高3.8倍。性别差异显著,雌性大鼠更易出现内脏脂肪炎症。

1.6 认知功能与胰岛素信号

海马体胰岛素受体(IR)激活PI3K/Akt和MAPK/ERK通路,调控突触可塑性。果糖降低IRS-1和Akt磷酸化,抑制CREB和BDNF表达,损害空间记忆(Morris水迷宫测试)。青少年期果糖摄入减少前额叶皮层谷氨酸,而成年大鼠则出现海马神经发生减少(Nestin+/GFAP+细胞下降40%)。

1.7 神经递质与发育阶段差异

青少年期果糖升高下丘脑多巴胺,导致睡眠紊乱(NREM减少),而成年期以BDNF下降为主。产前果糖暴露引发后代瘦素抵抗(Ob-Rb基因下调),青春期摄入则造成长期代谢编程效应。

2. 结论

果糖的危害具有发育阶段特异性,青少年期暴露可能导致不可逆代谢与认知缺陷。未来研究需聚焦早期生命阶段,以制定针对性干预策略。

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