圣路易斯华盛顿大学的化学家加里 · 帕蒂（Gary Patti）及其团队为实验室里的斑马鱼制定了特殊食谱：直接溶解在鱼缸中的果糖。果糖上标记了化学示踪剂，能让他们借此追踪糖分的代谢之旅。这些斑马鱼都患有肿瘤，而它们所处的这种高糖环境可能在加速癌细胞生长方面扮演着重要角色。帕蒂和他的团队在《自然》（Nature）杂志上报告称，他们利用这些实验发现了一种意想不到的机制：高果糖饮食——至少在这样的动物模型中——会在不改变体重的情况下导致肿瘤生长。

帕蒂说：“葡萄糖和果糖的化学式相同，而且我们早就知道癌细胞‘贪嗜’葡萄糖。”基于此，他和团队以为癌细胞会像代谢葡萄糖一样代谢果糖。然而，实验表明，癌细胞虽然也会利用果糖来加速其不受控制的增殖，但其作用机制与利用葡萄糖不同——果糖并不直接参与癌细胞的增殖过程。

在确认果糖能促进斑马鱼体内的肿瘤生长后，帕蒂实验室的博士后研究人员罗纳德 · 福尔-格莱德（Ronald Fowle-Grider）试图通过向培养皿中的人类癌细胞添加果糖来重现这一结果。但他并未在分离的细胞中观察到任何生长加速现象。“我们惊讶地发现，肿瘤本身缺乏分解果糖所需的生化机制。”帕蒂回忆道。

事实证明，癌细胞需要一位“中间人”来完成这项工作。福尔-格莱德解释道：“机体会将果糖转化为另一种营养物质，即溶血磷脂酰胆碱（LPCs）。这是一种由肝脏产生的脂质物质，随后会被转运到肿瘤处。事实证明，肿瘤非常青睐LPCs。”癌细胞只能获取由机体肝脏和肠道代谢后传递的果糖代谢产物。

为了促进肿瘤生长，快速分裂的癌细胞需要大量资源。除了葡萄糖提供的能量外，它们还需要果糖以LPCs形式提供的脂质，用以构建新细胞的细胞膜。当帕蒂回顾其研究发现时，他便清楚地意识到为何仅在动物模型中观察到癌细胞生长加速现象而在分离细胞中没有发现。“小肠和肝脏能有效清除果糖，因此很少有果糖能进入体循环。”也正是因为这个，人们一直认为果糖不大可能在循环系统中达到足以驱动这些器官外肿瘤生长的水平。然而，帕蒂的研究结果表明，LPCs有可能到达更远的组织，并且随着果糖摄入量的增加，这种广泛循环的可能性也许会增强——这意味着果糖可能影响的癌症类型比既往认知的要多。

耶鲁大学医学院的内分泌学家蕾切尔 · 佩里（Rachel Perry）表示：“这项研究实际上强调我们需要重新思考果糖的作用——它并非肿瘤细胞的直接能量来源，而是一种间接信号分子，能够刺激肿瘤细胞分泌特定物质以构建新的细胞膜，这些细胞膜正是细胞快速分裂的必要条件。”

佩里对帕蒂团队通过示踪剂揭示果糖促进癌症发展的机制表示欣赏，但由于她的实验室也使用示踪剂，她深知对此类研究不能简单解读。佩里认为，示踪剂研究是该论文的优点之一，但研究人员在解读时必须格外谨慎。有大量与果糖有关的激素和代谢物都可能在此过程中发生改变。

尽管如此，佩里和帕蒂仍满怀希望，他们相信这类代谢组学（研究诸如LPCs这样的小分子如何在人体不同组织间移动的学科）研究很快就能在癌症治疗中发挥更大作用。通过减少饮食中的果糖摄入这种方式来抑制癌症发展，也将成为对抗癌症的重要干预手段。在饮食方面，帕蒂认为人人都可以是科学家。“从某种意义上说，我们每天都在用食物做实验。我想每个人都尝试过某种饮食方式，无论是低碳饮食、纯素食，还是地中海饮食，等等。饮食也许能用于调节患者对癌症的反应，或至少影响疾病发展的进程——这个想法颇具启发性。”

资料来源 American Scientist