综述:果糖摄入与脂肪生成及代谢紊乱的代谢和分子机制关联

【字体: 时间:2025年06月27日 来源:Clinical Nutrition ESPEN 2.9

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  这篇综述深入探讨了过量果糖摄入通过胰岛素非依赖性代谢途径(FII)激活SREBP1c、ChREBP等转录因子,促进脂肪生成酶(FAS/ACC)表达,加速甘油三酯积累并诱发胰岛素抵抗的分子机制,为果糖与2型糖尿病(T2DM)、代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)的关联提供了理论依据,强调膳食调控对代谢健康的重要性。

  

果糖代谢的独特途径

果糖的代谢特性与葡萄糖截然不同,其胰岛素非依赖性(FII)特征使其能绕过磷酸果糖激酶-1(PFK-1)限速步骤,通过葡萄糖转运体GLUT5快速进入肝细胞。这种独特的代谢途径导致三磷酸腺苷(ATP)快速消耗和尿酸生成增加,同时激活酮己糖激酶(KHK),为脂肪生成提供底物乙酰辅酶A。

转录因子的核心调控作用

固醇调节元件结合蛋白1c(SREBP1c)和碳水化合物反应元件结合蛋白(ChREBP)是果糖诱导脂肪生成的关键转录因子。果糖通过提高肝脏X受体(LXRα)活性,促进SREBP1c成熟体入核,上调脂肪酸合成酶(FAS)和乙酰辅酶A羧化酶(ACC)表达。同时,果糖代谢产物木酮糖-5-磷酸直接激活ChREBP,增强丙酮酸激酶(PKLR)等糖酵解酶表达,形成"代谢循环放大效应"。

酶级联反应与代谢紊乱

果糖显著提升磷酸果糖激酶-2(PFK-2)活性,增加果糖-2,6-二磷酸(F2,6BP)浓度,加速糖酵解流量。同时抑制丙酮酸脱氢酶激酶(PDK),促使丙酮酸向柠檬酸循环分流,为脂肪生成提供更多碳源。这种代谢重编程导致肝细胞内甘油三酯(TG)过度堆积,诱发肝脏胰岛素抵抗和系统性炎症反应。

临床疾病的分子基础

持续果糖摄入通过上述机制促进代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)进展,其特征性病理改变包括肝细胞气球样变和纤维化。血清尿酸水平升高会抑制内皮型一氧化氮合酶(eNOS),加剧血管功能障碍。这些变化与2型糖尿病(T2DM)的发病呈现显著正相关性,动物模型显示高果糖饮食组胰岛β细胞功能减退较对照组提前8-12周。

未解问题与研究展望

现有研究多基于短期干预实验,缺乏10年以上人群队列数据。发展中国家饮食结构转型期间果糖摄入量的阈值效应、基因多态性(如GCKR rs1260326)对果糖敏感性的影响等关键问题亟待解决。建立标准化的果糖代谢组学检测方法和开展多中心随机对照试验(RCT)将成为未来研究重点。

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