果糖和葡萄糖是许多食物和饮料中常见的两种糖。尽管它们的卡路里含量相同，新的研究表明大脑对它们的反应却大相径庭。位于莫内尔化学感官中心的科学家发现，果糖和葡萄糖通过各自不同的肠脑通路与大脑进行沟通。他们的研究结果表明，这些差异可能会影响人们的食物和饮料偏好，并有助于解释为何某些加糖产品尤其令人喜爱。该研究于6月10日在《神经元》杂志上发表，确定了一条特定的信号通路，使果糖能够与大脑进行沟通。在涉及小鼠的实验中，研究人员发现这一通路在降低与饥饿相关的神经元活动方面远不如葡萄糖所用的通路有效。莫内尔成员、资深作者Amber Alhadeff博士表示：“这项研究增加了我们对现代饮食，尤其是高果糖或高果糖玉米糖浆饮食如何影响与食欲相关的神经系统的日益了解。” 研究果糖和葡萄糖如何影响饥饿神经元 为了调查这些糖是如何影响大脑的，研究人员在小鼠暴露于果糖和葡萄糖后记录了神经活动。研究小组发现，果糖增加了肠道激素PYY的水平。该激素通过迷走神经发出信号，从而导致与饥饿相关的灰色脂质蛋白（AgRP）神经元活动的适度减少。当研究人员破坏这一通路时，果糖不再能够影响这些神经元。与此不同，葡萄糖产生了非常不同的反应。研究人员指出，它不依赖于相同的PYY-Y2迷走神经通路。相反，葡萄糖强烈抑制AgRP神经元活动，导致对饥饿相关大脑信号产生更大的影响。 糖的类型影响食物偏好 虽然果糖和葡萄糖在短期内对食物摄入产生了相似的影响，但小鼠最终发展出与每种糖所触发的AgRP神经元抑制程度相对应的偏好。研究人员还测试了高果糖玉米糖浆（HFCS），这种广泛使用的甜味剂是果糖和葡萄糖的结合体。小鼠对HFCS表现出偏好，且这种甜味剂对AgRP神经元活动的抑制作用强于单独的果糖。研究人员表示，这种对与饥饿相关的神经元的更强影响可能有助于解释为什么含有HFCS的食品和饮料尤其吸引人。 挑战关于卡路里和饥饿的假设 这些结果质疑了一个长期存在的假设，即AgRP神经元主要追踪卡路里摄入，无论这些卡路里来自何处。相反，研究结果表明，这些与饥饿相关的神经元可以区分不同的糖，并通过不同的生物通路作出反应。尽管果糖和葡萄糖提供的能量相同，小鼠的大脑却以不同的方式对待它们。该研究突显了身体内营养感知的复杂性，表明即使是简单糖也能对肠道、大脑和行为产生不同的影响。此项研究得到了美国国家卫生研究院的R01DK131558、DP2AT011965、R01DK116004、F31DK13558和S10OD030354等资助，以及美国心脏协会、纽约干细胞基金会、克林根斯坦基金会、西蒙斯基金会、 pew慈善信托、宾夕法尼亚糖尿病、肥胖和新陈代谢研究所、赫斯特奖学金和莫内尔化学感官中心的支持。