一项新研究发现，果糖和葡萄糖在营养标签上看起来可能是一样的，但大脑对它们的处理方式截然不同。在小鼠实验中，葡萄糖显著降低了促进饥饿的脑细胞的活性，而果糖的效果则弱得多。高果糖玉米糖浆引发了更强的反应，且更受动物们的偏爱。研究结果表明，糖的种类——而不仅仅是热量——能够影响食欲和食物偏好。
莫奈尔化学感官中心的科学家发现，果糖和葡萄糖通过不同的肠脑通路与大脑进行交流。他们的发现表明，这些差异可能会影响饮食偏好，并有助于解释为什么某些甜味产品特别具有吸引力。
这项研究于6月10日发表在《神经元》期刊上，确定了一条允许果糖与大脑进行交流的特定信号通路。在涉及小鼠的实验中，研究人员发现，在降低与饥饿相关的神经元活动方面，该通路的效率远低于葡萄糖所使用的通路。
资深作者、莫奈尔中心成员Amber Alhadeff博士表示：“这项工作增进了我们对现代饮食，特别是那些富含果糖或高果糖玉米糖浆的饮食，如何与参与食欲的神经系统相互作用的理解。”
果糖和葡萄糖如何影响饥饿神经元
为了研究这些糖类如何影响大脑，研究人员记录了小鼠接触果糖和葡萄糖后的神经活动。
研究团队发现，果糖增加了肠道激素PYY的水平。该激素随后通过迷走神经发出信号，导致刺鼠相关蛋白神经元的活动适度降低，这些神经元在驱动饥饿感方面发挥主要作用。当研究人员阻断这一通路时，果糖无法再影响这些神经元。
葡萄糖产生了截然不同的反应。据研究人员介绍，它并不依赖于相同的PYY-Y2迷走神经通路。相反，葡萄糖强烈抑制了AgRP神经元的活动，从而对饥饿相关的大脑信号传导产生了更大的影响。
糖类类型影响饮食偏好
尽管果糖和葡萄糖对食物摄入产生了相似的短期影响，但小鼠最终形成的偏好与每种糖引发的AgRP神经元抑制程度相对应。
研究人员还考察了高果糖玉米糖浆（HFCS），这是一种由果糖和葡萄糖混合制成的广泛使用的甜味剂。小鼠表现出对HFCS的偏好，且该甜味剂对AgRP神经元活动的抑制作用比单独的果糖更强。
据研究人员介绍，这种对饥饿相关神经元更强的作用可能有助于解释为什么含有HFCS的食品和饮料特别具有吸引力。
挑战关于卡路里和饥饿的假设
研究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量，而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能够区分不同的糖类，并通过独立的生物通路做出反应。尽管果糖和葡萄糖提供相同数量的能量，但小鼠的大脑对它们的处理方式却不同。
这项研究强调了体内营养感知的复杂性，并表明即使是简单的糖类也能对肠道、大脑和行为产生不同的影响。
这项研究得到了美国国立卫生研究院的拨款R01DK131558、DP2AT011965、R01DK116004、F31DK13558和S10OD030354，以及美国心脏协会、纽约干细胞基金会、克林根斯坦基金、西蒙斯基金会、皮尤慈善信托基金会、宾夕法尼亚大学糖尿病、肥胖与代谢研究所、赫斯特奖学金和莫奈尔化学感官中心的支持。