2025年6月，《自然》（Nature）上發表了一項新的研究成果。來自紀念斯隆凱特琳癌癥中心的科學家們發現，早期生活中的高果糖暴露會損害大腦中的"清潔工"—小膠質細胞的工作能力，進而影響神經系統的正常發育。這項研究為我們理解營養與大腦發育的關系提供了全新的視角。

一.果糖：從天然饋贈到甜蜜陷阱?

果糖，這個聽起來充滿自然氣息的名字，最初是源于自然的饋贈。在新鮮水果和蜂蜜中，果糖、蔗糖與膳食纖維、維生素和抗氧化劑等和諧共存，為我們提供著天然的甜味和營養。然而，當工業技術將果糖從其天然環境中"批量生產"出來，制成異構糖漿時，情況也發生了一些變化。

我們知道，高果糖玉米糖漿是一種由玉米淀粉加工而成的甜味劑，其中果糖的含量通常在42%到55%之間。由于其低廉的成本、甜度比蔗糖高、且易于混合等優勢，使其迅速成為了食品工業的寵兒。從碳酸飲料到酸奶，從烘焙食品到調味醬，這種異構糖漿幾乎無處不在。

世界衛生組織建議，成人每日添加糖攝入量不應超過總能量的10%，最好控制在5%以下。比如，在一個熱量為2000卡路里的飲食中，添加糖即不應超過25-50克。然而，一罐355毫升的碳酸飲料就可能含有39克的糖，其中大部分來自高果糖玉米糖漿。

在生活中，含有這種高果糖食物則常見于：
- 碳酸飲料和果汁飲料（每罐含糖35-40克）
- 加工烘焙食品如蛋糕、餅干
- 糖果和甜點
- 某些酸奶和乳制品
- 調味醬和沙拉醬
- 加工類早餐谷物
- 蜂蜜（果糖含量35-45%，需適量食用）
- 楓糖漿、龍舌蘭糖漿等天然甜味劑

二．大腦中的"清潔工"--“甜蜜”下的罷工

要理解這項研究的發現性，我們先來認識下大腦中的這群“有趣的清潔工”——小膠質細胞。如果把大腦比作一座繁忙的城市，那么小膠質細胞就如同這座城市里最勤勞的清潔工和保安。它們在大腦中會24小時不間斷地巡邏，清理垃圾、維護秩序，以確保神經元們能夠在一個干凈、安全的環境中工作。

而且在大腦的早期發育過程中，小膠質細胞的工作顯得尤為重要。它們需要通過"吞噬作用"清除那些不再需要的細胞，就像裝修工人清理建筑垃圾一樣，以為新的神經連接騰出空間。這個過程被也稱為"突觸修剪"，這對于大腦的正常發育至關重要。

這項研究發現，當母鼠攝入高果糖飲食，或者將新生小鼠直接暴露在高果糖環境中時，這些勤勞的"清潔工"開始---罷工了！研究顯示，高果糖暴露導致了小膠質細胞密度的下降，使未清除的凋亡細胞增加，突觸修剪的功能也減弱了。


【圖片源于此論文】

三．代謝上的重編程：當“清潔工”迷上了這種甜蜜

這項研究最精彩的部分在于直接點出了問題的根本原因。通過先進的核磁共振和質譜分析技術，科學家們發現了一個令人驚訝的現象：即小膠質細胞居然對高果糖環境"上癮"了！

研究顯示，高果糖環境驅動了小膠質細胞大量攝取和分解果糖，這個過程主要依賴于一種名為GLUT5的高親和力果糖轉運蛋白。就像一個原本專注工作的“清潔工”突然發現了“無法自拔的甜蜜”，開始把大部分精力用在享受甜食上，而忘記了自己的本職工作。

這種"代謝上的重編程"將小膠質細胞從高效的清潔模式轉換為另一種模式--低吞噬狀態。它們的"食欲"被果糖占據，無法有效執行清理垃圾的任務，而高葡萄糖卻不會阻礙小膠質細胞的這種“吞噬作用”。更有趣的是，當研究人員刪除了負責果糖運輸的 GLUT5（SLC2A5）基因后，這些影響均得到了顯著改善，這證明了果糖的直接代謝作用是問題的關鍵所在。

隨后，研究團隊還對處于青春期的試驗小鼠進行了新物體識別（NOR）、巴恩斯迷宮和恐懼消退實驗，以評估其認知功能和焦慮樣行為影響。實驗結果顯示，早期高果糖暴露導致了青春期小鼠的新物體識別能力（NOR）下降、恐懼消退受損，表現出了焦慮樣行為，而 GLUT5基因敲除的小鼠行為缺陷則完全恢復。這進一步研究表明，這些行為異常與前額葉皮層突觸重塑異常（PSD-95? 區域增加）相關，提示小膠質細胞吞噬缺陷影響突觸修剪和神經環路成熟。

另外，研究團隊還分離了原代小膠質細胞，在低氧（3.5% O?）的條件下用不同濃度果糖處理，以檢測吞噬突觸小體和凋亡神經元的能力，并使用了人類多能干細胞（hPSC）分化的小膠質細胞來驗證跨物種的一致性。實驗結果證實，小鼠和人類的小膠質細胞在高果糖條件下其吞噬能力均呈劑量依賴性下降，GLUT5 基因敲除后，也完全逆轉了該現象，這再次表明果糖會通過 GLUT5 基因直接作用于“大腦中的清潔工”--小膠質細胞。


【圖片源于此論文】

四．從實驗室到現實生活的健康啟示

這項研究的意義不僅僅局限于實驗室。作為哺乳動物，人類與小鼠在基本的生理機制上有很多相似之處，特別是在大腦的發育和代謝方面。

流行病學研究也顯示，在懷孕期間或青春期的高果糖異構糖漿消費與神經發育障礙存在著關聯。而這項研究則為這些觀察提供了分子機制上的直接解釋：即早期的高果糖異構糖漿暴露可能通過影響小膠質細胞功能，進而干擾正常的大腦發育過程。

五．平衡的藝術：攝入量的多少

然而，我們也不應因為這項研究就對所有含高果糖還有異構糖漿的食物產生恐慌。因為，問題的關鍵在于理解"劑量決定毒性"這一個基本原則--即攝入量的多少。

現在，我們還知道天然水果中的果糖與工業加工的高果糖玉米糖漿等異構糖漿也有著本質的不同。水果中的果糖會被膳食纖維纖維、水分和其他營養素"所包裹"，其吸收的速度相對較慢，而且水果還提供了額外的維生素、礦物質和抗氧化劑等非常有益的成分。適量食用新鮮水果不僅安全無虞，也是健康飲食中的一個重要模塊。真正需要注意的是現代飲食中無處不在的額外的添加糖。

最后：甜蜜與健康的平衡

這項發現性的研究提醒了我們，營養選擇上的影響可能比我們想象的更加深遠和持久。很多飲食上的決定，也正在默默影響著大腦的發育。

但這并不意味著我們需要完全告別這種甜味。關鍵在于，學會區分天然的甜味和人工添加的某些糖類，并在享受美食的同時保持理性和節制。這樣，就能在滿足味蕾和守護健康之間找到屬于自己的平衡點。

畢竟，真正的甜蜜不是來自于過量的糖分，而是來自于健康的身心和清晰的頭腦所帶來的美好生活。因為，甜蜜，也能與健康同在！

參考文獻：Wang, Z. et al. Early life high fructose impairs microglial phagocytosis and neurodevelopment. Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09098-5

來源: 紫龍科傳