在过去的五十年里，果糖的消耗量大幅增加，这主要是因为高果糖玉米糖浆作为甜味剂被广泛用于饮料和超加工食品中。

圣路易斯华盛顿大学的一项新研究表明，在黑色素瘤、乳腺癌和宫颈癌动物模型中，饮食中的果糖会促进肿瘤生长。然而，果糖并不会直接助力肿瘤。

相反，科学家们发现，肝脏将果糖转化为癌细胞可用的营养物质。这项研究成果于2024年12月4日发表在《Nature》杂志上，有望不同类型癌症的医护和治疗开辟新的途径。

通讯作者、华盛顿大学医学院的Gary Patti教授表示：“我们在研究肿瘤时，往往会关注它们直接摄入了哪些饮食成分。你把某种东西放入体内，然后想象肿瘤把它吃掉了。但人体是复杂的。体内的物质可以被健康组织消耗，然后转化为肿瘤使用的其他物质。”

研究人员最初的设想是，肿瘤细胞会像代谢葡萄糖一样代谢果糖。然而，结果让他们意外。

第一作者、Patti实验室的博士后研究员Ronald Fowle-Grider称：“令我们惊讶的是，在我们测试的肿瘤类型中，果糖几乎没有被代谢掉。我们很快就发现，肿瘤细胞本身并不能说明一切。肝脏同样重要，它将果糖转化为肿瘤可以利用的营养物质。”

研究人员利用代谢组学方法得出结论，高水平果糖促进肿瘤生长的方式之一是通过增加血液中多种脂质的浓度。这些脂质是细胞膜的组成部分，癌细胞需要它们才能生长。

“我们研究了人体不同组织中的多种癌症，它们都遵循相同的机制，” Patti谈道。

玉米糖浆时代

科学家们早就认识到，葡萄糖对于癌细胞有很强的吸引力。就其化学结构而言，果糖与葡萄糖相似。它们都是常见的糖类，化学式相同，但在人体中的代谢方式不同。葡萄糖会在全身进行代谢，而果糖几乎完全由小肠和肝脏代谢。

这两种糖都天然存在于水果、蔬菜、乳制品和谷物中。它们也作为甜味剂添加到许多加工食品中。尤其是果糖，在过去几十年里已经渗透到美国人的饮食中。它受到食品工业的青睐，因为它比葡萄糖更甜。

“几乎所有东西都含有高果糖玉米糖浆，这是最常见的果糖形式。不仅仅是糖果和蛋糕，还有意大利面酱、沙拉酱和番茄酱等食品，”Patti说。“除非你主动避开它，否则它很可能是你饮食中的一部分。”

果糖是否对癌症胃口？

考虑到近几十年来饮食中果糖摄入量的快速增长，华盛顿大学的研究人员希望深入了解果糖是如何影响肿瘤生长的。

他们给带有肿瘤的动物喂食富含果糖的食物，然后测定肿瘤生长的速度。研究人员发现，添加果糖会促进肿瘤生长，但不会改变体重、空腹血糖或空腹胰岛素水平。

“我们惊讶地发现，果糖产生了相当大的影响。在某些情况下，肿瘤的生长速度加快了两倍甚至更高，”Patti说。“摄入大量果糖显然对这些肿瘤的发展非常不利。”

但实验的下一步却难倒了他们。当Fowle-Grider试图给培养皿中的癌细胞喂食果糖时，这些细胞却没有反应。“在大多数情况下，它们的生长速度几乎和我们不给它们加糖一样慢。”

于是，Patti和Fowle-Grider又开始观察动物血液中的小分子变化。利用代谢组学方法，他们发现多种脂质水平升高，包括溶血磷脂酰胆碱（LPC）。细胞培养试验表明，喂食果糖的肝细胞会释放LPC。

“有趣的是，癌细胞本身无法将果糖作为营养物质，因为它们没有表达果糖激酶C（KHK-C），”Patti说。“但肝细胞可以。这使得它们能够将果糖转化为LPC，并分泌LPC为肿瘤提供营养。”

癌症的一个明显特征是恶性细胞不受控制地增殖。在增殖过程中，它们需要大量的脂质。虽然脂质可以从头合成，但癌细胞从周围环境中吸收脂质显然要容易得多。

“显然，许多癌细胞更喜欢吸收脂质，而不是制造它们，”Patti指出。“问题在于，大多数脂质不溶于血液，需要相当复杂的运输机制。LPC是独一无二的。它们可能是支持肿瘤生长的最有效方法。”

避免摄入果糖

有意思的是，在人类果糖摄入量激增的这几十年里，许多癌症在50岁以下的人群中变得越来越普遍。这就提出了一个问题：这两种趋势之间是否存在关联？ 

“更好地了解膳食果糖如何影响癌症发生率将是一件令人兴奋的事情。这项研究的启示是，如果你不幸患上癌症，那么可能要考虑避免摄入果糖。遗憾的是，说起来容易做起来难。”

除了饮食干预外，研究人员表示，这项研究有望帮助我们找到一种方法，通过药物来阻止果糖驱动肿瘤生长。

“这些发现的意义在于，治疗方法的开发不必局限于病变细胞，”Patti说。“相反，我们可以考虑针对健康细胞的代谢来治疗癌症。在我们的研究中，这对小鼠有用，但我们希望利用这些结果来改善患者的生活。”