原创 崔子怡、徐艳萍等 细胞世界
作者简介：
崔子怡，徐艳萍
同济大学生命科学与技术学院分子与细胞生物学系
吕雷
复旦大学基础医学院生物化学与分子生物学系
从字面上看，人们容易觉得果糖就是“水果里的糖”。其实这是一种误解。水果里的糖分不只包含一种单一的糖，一般包括葡萄糖、蔗糖和果糖等。
糖类也叫做碳水化合物，主要由碳、氢、氧三种元素组成，按照组成糖类的糖基个数可以分为单糖、双糖和多糖。其中果糖和葡萄糖都是结构最简单的单糖，蔗糖则是由果糖和葡萄糖聚合形成的双糖（图1）。
当心！这些给我们带来愉悦感的糖类，也有可能会给人带来病痛。
图1. 蔗糖、葡萄糖和果糖的结构示意图（图源：网络）
01 果糖几乎无处不在
生活中，我们摄入的果糖来源除了天然的水果和蜂蜜，另一大来源是食品加工中的甜味剂。常见糖类的甜度排序，果糖＞蔗糖＞葡萄糖，其中果糖的甜度可达葡萄糖的两倍多！此外，由于果糖溶解时会显著吸收热量，入口后从口腔中吸收较多热量，会给人带来凉爽的感觉，这就使得果糖成为食品甜味添加剂的“明星分子”，被广泛应用于碳酸饮料、糖果和烘培食品的加工。
研究表明，在过去两个世纪中，人们对果糖的摄入量增长了 100 多倍。随之而来的问题是，人们不得不承受过量摄入果糖对身体健康的危害——肥胖、糖尿病和癌症等多种疾病的发病率不断激增。
02 果糖何以致癌
早期的科学研究已经发现肿瘤细胞“嗜糖如命”，这是因为糖类可以作为肿瘤细胞重要的能量来源以维持自身的快速生长。截至目前，越来越多的研究报道，高果糖摄入与结直肠癌、乳腺癌和肝癌的癌症风险增加呈正相关。
可以说，果糖是名副其实的“甜蜜陷阱”，它可以改变肿瘤细胞的代谢方式使其更适应肿瘤微环境，或者通过影响免疫细胞功能、促进血管生成等方法促进肿瘤生长。
世界第三大癌症结直肠癌，由腺瘤发展为恶性上皮肿瘤、最终发生转移。其中接近70%的患者样本显示结直肠癌优先向肝脏转移，这也是造成患者死亡的首要原因。2018年，中国科学院生物物理研究所卜鹏程研究团队发表在Cell子刊的研究报道证实：高果糖饮食会促进结直肠癌的肝转移，结直肠癌细胞利用肝脏中过量的果糖作为能源促进癌细胞向肝脏转移。在这项研究中，研究人员发现肝转移肿瘤细胞通过上调果糖-1，6-二磷酸醛缩酶B（ALDOB）促进果糖代谢，为糖酵解，糖异生以及戊糖磷酸途径提供能量和代谢底物。敲低ALDOB或降低果糖的饮食摄入能够有效抑制结直肠癌肝转移，但对原位及肺转移肿瘤没有显著作用。
在2024年，卜鹏程研究团队又发现果糖能够阻碍 M1 样巨噬细胞极化以促进肿瘤生长，从果糖改变肿瘤微环境促癌的新角度再次验证果糖是一种“甜蜜陷阱”。什么是巨噬细胞极化？在肿瘤微环境中存在肿瘤相关的巨噬细胞（Tumor-associated macrophages, TAMs），这类TAMs在肿瘤进展过程中具有双重功能：它们既能诱导炎症反应以抑制肿瘤生长（M1 型巨噬细胞），又能促进血管生成和肿瘤免疫逃逸以维持肿瘤生长（M2 型巨噬细胞）。在该研究中，作者首次发现果糖可以不依赖下游代谢物，仅果糖本身就可以作为调控巨噬细胞极化的信号分子。果糖可被己糖激酶2（Hexokinase 2, HK2）磷酸化生成六磷酸果糖（fructose 6-phosphate, F6P）。有意思的是，无论是与果糖有相似下游代谢产物的葡萄糖，还是葡萄糖类似物2-DG，都不能逆转果糖对M1型巨噬细胞极化的抑制作用。
图2. 果糖通过抑制M1型巨噬细胞极化促进结直肠癌的生长（图源：网络）
03 水果还能吃吗？
答案是可以吃。
正如前面我们提到的，果糖只是水果内含有的成分之一。吃水果不仅能摄入天然的果糖，还能补充丰富的维生素、矿物质、膳食纤维等营养物质，这些营养素对人体健康非常重要。
问题的关键在于摄入量和种类。水果中的糖分含量和种类各不相同，比如浆果类水果（例如蓝莓、草莓）的糖分含量相对较低，而热带水果（例如芒果、榴莲）的糖分含量则较高。此外，水果中还含有大量膳食纤维，可以减缓糖分的吸收速度，降低血糖升高的幅度。适量吃水果对健康有益，我国膳食指南推荐每日食用水果200-350克。
如果想要限制果糖的过量摄入，不妨这样做：
选择低糖水果，如浆果类、牛油果等；
注意水果的摄入量，尤其是糖尿病患者，需要将每天摄入水果的总量控制在一定范围内，避免过量；
警惕加工食品中添加的果糖，避免食用“高果糖玉米糖浆”标签的含糖饮料和加工食品。
总而言之，保持合理的饮食结构，减少高糖食品和加工食品的摄入，是维持身体健康的可行之道。
图3.水果中果糖含量表
（图源：https://www.medicalnewstoday.com/articles/fructose-intolerance ）
参考文献
[1] Marriott BP, Cole N, Lee E. National estimates of dietary fructose intake increased from 1977 to 2004 in the United States. J Nutr. 2009 Jun;139(6):1228S-1235S. doi: 10.3945/jn.108.098277. Epub 2009 Apr 29.
[2] Bu P, Chen KY, Xiang K, Johnson C, Crown SB, Rakhilin N, Ai Y, Wang L, Xi R, Astapova I, Han Y, Li J, Barth BB, Lu M, Gao Z, Mines R, Zhang L, Herman M, Hsu D, Zhang GF, Shen X. Aldolase B-Mediated Fructose Metabolism Drives Metabolic Reprogramming of Colon Cancer Liver Metastasis. Cell Metab. 2018 Jun 5;27(6):1249-1262.e4. doi: 10.1016/j.cmet.2018.04.003. Epub 2018 Apr 26.
[3] Yan H, Wang Z, Teng D, Chen X, Zhu Z, Chen H, Wang W, Wei Z, Wu Z, Chai Q, Zhang F, Wang Y, Shu K, Li S, Shi G, Zhu M, Piao HL, Shen X, Bu P. Hexokinase 2 senses fructose in tumor-associated macrophages to promote colorectal cancer growth. Cell Metab. 2024 Nov 5;36(11):2449-2467.e6. doi: 10.1016/j.cmet.2024.10.002. Epub 2024 Oct 28.
原标题：《【科学普及】甜蜜的陷阱：果糖如何成为癌症的帮凶》
