新發現! 大腦會製造果糖,為什麼這很重要

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耶魯大學的研究人員發現,大腦能夠製造果糖。果糖是一種簡單的糖,通常在水果、蔬菜和蜂蜜中發現。

並不是所有的糖都是相等的。葡萄糖是一種簡單的糖,提供能量給體內細胞。果糖的生理作用較不重要,而且一再與肥胖症和2型糖尿病的發展有關。當有過量的葡萄糖時,分解它的過程會造成飽和。因此,轉而利用名為「多元醇途徑(polyol pathway)」的過程,一種涉及糖尿病併發症的化學反應,將葡萄糖轉換成果糖。耶魯大學的研究人員在JCI Insight期刊做出報告,大腦利用多元醇途徑在大腦內製造果糖。

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不同於葡萄糖可以在整個身體代謝,果糖通常幾乎完全在肝臟代謝;而且也在精液中代謝,以提供能量給精子。大部分以這個途徑產生的果糖,被認為是待在製造它的細胞內,因為血液中的果糖濃度通常是極其低。這些低循環濃度,使得以這種方式做出來的果糖,不可能有顯著的數量到達腦部。然而以前的一些研究,在中樞神經系統(腦和脊髓)確認出非常高濃度的果糖

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重要的是,研究顯示,暴露在果糖可以明顯改變大腦中數百個基因的表現力,包括控制新陳代謝、細胞通訊、發炎和大腦功能的基因,暗示果糖有可能改變大腦功能。

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它所代表的含意

大腦相當依賴葡萄糖來刺激大腦活動。有證據顯示,患有糖尿病的人有更高的癡呆或認知衰退風險,暗示著暴露在過量的葡萄糖對大腦也是不利的。到目前為止,對於這項機制的了解一直是相當的少。

發表這項最新研究的耶魯大學團隊,使用名為核磁共振光譜法(magnetic resonance spectroscopy)的腦部掃描技術,來測量8位健康參與者大腦內的葡萄糖和果糖濃度。結果顯示,在葡萄糖注射到血液後僅僅20分鐘,大腦的果糖濃度顯著地增加,並且比血液中的果糖濃度高很多。

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包括這項研究的所有8位志願者,看到了類似的效果。但那些在大腦有最高葡萄糖濃度的人,也有最高濃度的果糖。這提供了史無前例的明確證據,人類大腦能夠攝取過量的葡萄糖,並迅速地轉換成果糖。因此,在人類大腦產生果糖,實際上可能是高濃度葡萄糖改變大腦功能的機制。

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越來越多的垃圾食品使用高果糖的玉米糖漿。Nitr/Shutterstock.com

這項研究成果是非常重要的。在過去的五十年 果糖的消耗量大大地增加,主要是由於高果糖玉米糖漿的發展,高果糖玉米糖漿是含有大量游離果糖的商業甜味劑。富含果糖飲食的消費正受到評擊,因為對健康影響變得更加清楚,但很少人關注葡萄糖如何能夠轉換成果糖。

目前在世界許多地方有2型糖尿病的流行,這是一種可以看見血糖上升的疾病。耶魯小組提供的數據認為,控制不佳的糖尿病患者,血糖會升高並且每次維持幾個小時,果糖可以在大腦快速產生明顯的數量,對於在2型糖尿病看見的大腦改變,這可能提供了一個機制。糖尿病控制不佳的人口每年都在增加,使得這成為一個緊急的問題。

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這個數據是非常令人興奮的,但確實需要謹慎對待。由於這項研究只有8位接受試驗的志願者,很難把研究成果應用於更大的人群。在糖尿病患者重複這項實驗是有趣的,來顯示這種效應是否也發生在血糖濃度的正常波動。無論如何,這項研究改變了我們認為大腦是如何使用糖,並且改變我們如何針對糖尿病的神經系統併發症做改善。

「語音合成由賽微科技提供」

來源:IFLScience