尽管众所周知，过量摄入糖分会导致2型糖尿病和其他疾病，但在细胞水平上，摄入过多糖分会导致代谢性疾病的确切方式尚不清楚。

现在，由范安德尔研究所(Van Andel Institute)的科学家领导的一个团队发现，过量的糖可能会导致我们的细胞动力源——线粒体——效率降低，减少它们的能量输出。

今天发表在《细胞报告》(Cell Reports)上的研究结果强调了过量摄入糖对细胞的影响，并为研究可能导致糖尿病发展的初始代谢事件提供了一个重要的新模型。

“身体需要糖或葡萄糖才能生存，但是，正如俗话所说:‘凡事都有节制，’”吴宁博士说，他是范安德尔研究所的助理教授，也是该研究的通讯作者。“我们发现，细胞中的葡萄糖过多会影响整个身体的脂质组成，进而影响线粒体的完整性，而葡萄糖与饮食中摄入的糖量直接相关。”总的影响是最佳功能的丧失。”

通过他们的新模型，Wu和她的同事证明了过量的葡萄糖会降低线粒体膜中多不饱和脂肪酸(pUFAs)的浓度，从而降低线粒体的效率。不饱和脂肪酸在支持线粒体功能和介导许多其他生物过程如炎症、血压和细胞通讯方面发挥着重要作用。

相反，过量的葡萄糖会被合成成一种不同形式的脂肪酸，这种脂肪酸的效率和柔韧性不如不饱和脂肪酸。这颠覆了膜的脂质组成，给线粒体带来了压力，破坏了线粒体，影响了它们的功能。

吴和她的同事通过给小鼠模型喂食低糖生酮饮食，逆转了这种不利影响，这表明降低葡萄糖和恢复正常的膜脂组成支持健康的线粒体完整性和功能。他们还发现，摄入过多的碳水化合物会降低多不饱和脂肪酸补充剂的有益效果。

吴解释说:“尽管我们可能不会马上注意到线粒体表现的差异，但我们的身体会。”“如果脂质平衡被破坏的时间足够长，我们可能会开始感觉到微妙的变化，比如更快地感到疲劳。虽然我们的研究没有提供医学建议，但它确实阐明了代谢疾病的早期阶段，并提供了可能影响未来预防和治疗工作的见解。”

Journal Reference:

Althea N. Waldhart, Brejnev Muhire, Ben Johnson, Dean pettinga, Zachary B. Madaj, Emily Wolfrum, Holly Dykstra, Vanessa Wegert, J. Andrew pospisilik, Xianlin Han, Ning Wu. Excess dietary carbohydrate affects mitochondrial integrity as observed in brown adipose tissue. Cell Reports, 2021; 36 (5): 109488 DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109488