果糖毒性与其转运体蛋白基因多态性的相关性分析

□ 高振宇　刘竞天　苏州卫生职业技术学院

果糖毒性与其转运体蛋白基因多态性的相关性分析

□ 高振宇刘竞天苏州卫生职业技术学院

果糖作为葡萄糖的同分异构体，其摄入量随着现代食品的不断开发而不断增加。总体而言，逐渐增加的果糖摄入量可能超出与人类生理进化程度相适应的能力。流行病学研究提示这种趋势至今仍在持续。研究认为，持续的果糖摄入过量，即肝门静脉血中果糖浓度超过1 mmol/L，外周静脉血中果糖浓度超过0.1 mmol/L，与许多疾病和综合征的发生发展有关。

果糖转运体GLUT5和GLUT2与疾病的发生发展之间的关系仍然不清。新生儿肠粘膜上皮细胞表达极少量的转运体GLUT5。新生儿消化不良的发病率较高，可能是由于果糖吸收能力有缺陷所致，后者也可能是导致成人无法上调转运体GLUT5的表达水平以匹配食物中的果糖浓度的缘故。由转运体GLUT5和GLUT2介导的果糖效应对肠道电解质转运、尿酸代谢、心肾功能都存在一定的作用，这一点可能与果糖相关高血压的发病有关。并且，转运体GLUT2促进果糖摄入，可能与非酒精依赖性脂肪肝的发病有关。再者，转运体GLUT5可能与某些恶性肿瘤或者脂肪组织的非典型增生有关。

目前已经发现，慢性的果糖摄入过量与许多疾病和综合征的发病有关。常见的代谢性疾病包括高血压、肥胖、糖尿病、高胰岛素血症、非酒精依赖性脂肪肝、果糖吸收不良、痛风、高尿酸血症、乳腺癌及肾脏疾病。果糖转运体GLUT5和GLUT2在这些疾病发生发展过程中发挥着重要作用，特别是其在肠道、肾脏、肝脏的表达可能发生改变。由于食物中的果糖必须先经过口腔摄入、初步消化、小肠吸收，才能进入后续的代谢路径。另外，有学者研究提出假设认为转运体GLUT2可能从基底膜侧面易位至顶面并成为主要的糖转运体。

果糖转运体GLUT5和GLUT2分别由基因Slc2A5和Slc2A2编码，二者属于葡萄糖转运蛋白家族成员，也是人体内主要的果糖转运蛋白。二者在肾脏和小肠的表达极其丰富。GLUT5分布于肠上皮细胞和肾小管上皮细胞的顶膜上，GLUT2分布于二者的基底膜外侧。GLUT2是肝细胞基底外侧膜上主要的果糖转运体，绝大多数摄入的果糖在这里代谢。GLUT5催化果糖代谢的米氏常数Km大约为6 mmol/L，GLUT2约为11 mmol/L。同时，将小鼠的果糖转运体GLUT5表达沉默，并喂给无果糖饮食，发现小鼠饮食正常，生长发育也正常。但是，当给予果糖饮食后，其体重迅速下降。这是由于果糖吸收不良导致显著的胃肠道扩张、局部液体潴留、营养吸收不良。沉默表达GLUT2的小鼠的症状则相对较轻，甚至发现其小肠粘膜仍可以跨膜转运葡萄糖，但不能转运葡萄糖的非代谢类似物。

综上所述，关于转运体GLUT5和GLUT2对果糖相关疾病发生发展的具体作用，目前仍然存在许多未知。通常需要借助小鼠基因模型研究来揭示这些未知数。可以整体敲除转运体GLUT5、GLUT2、KHK的表达，也可以针对某一个器官特异性地敲除其表达。最终将可以解释为什么转运体GLUT5对某些类型的恶性肿瘤的产生具有作用，而对其他类型的恶性肿瘤却没有作用。也可以解释为什么果糖对人类生理代谢具有如此广泛的毒性效应，尽管大多数人类外周血中果糖浓度很低。果糖对相关疾病的直接效应仍不明确。实际上，果糖经不同器官系统代谢所产生的间接效应也可能影响疾病的发生发展。这意味着更加复杂的器官之间的相互联系可能参与果糖相关疾病的发生发展。因此，对于果糖毒性的研究仍旧需要更进一步的深入探索，以期可以借此挖掘更多的信息，这将有助于更好地阐释果糖在相关疾病发生发展过程中所起的角色。

苏州卫生职业技术学院教改项目（编号：JGXM201103）。

刘竞天（1981-），男，汉族，江苏镇江人，硕士研究生，讲师。研究方向：药理学。