【Science子刊】“嗜糖之害，甚于吸烟”年轻时候吃太多糖，除了长胖，可能还会诱发精神疾病

在现代社会，饮料和饮食中单糖（蔗糖，异构化糖（玉米糖浆））的摄入量显著增加。考虑到全球单糖消费量的增加，世界卫生组织于1995年发布了关于体重增加和龋齿发展的指导方针。仅高糖摄入会增加许多慢性疾病的风险，包括糖尿病，高血压和肾脏疾病。然而，关于青春期高糖摄入对未来心理健康影响的研究很少。青少年每日单糖摄入量高于其他年龄组（约占每日总热量摄入量的20%），他们经常出现精神障碍。此外，精神障碍患者消耗的糖大约是同龄健康人群的2倍，并且消耗更多蔗糖的精神分裂症患者表现出更严重的症状。尽管有越来越多的证据，但过量的糖摄入导致易感人群精神疾病的发病机制尚未得到证实。过量摄入单糖不会影响更高的脑功能吗？研究人员试图阐明这种因果关系。

近日，研究人员在《Science Advances》上发表了一项新的研究:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl6077

本研究中讨论的大多数慢性精神疾病，包括精神分裂症（SZ）和双相情感障碍（BD），都是在30岁之前通过多种遗传和环境危险因素之间的复杂相互作用而发展起来的。SZ和BD患者比年龄匹配的健康个体摄入的糖大约多两倍，而SZ患者消耗更多的蔗糖表现出更严重的症状。此外，精神痛苦，多动和行为障碍的占比，在自我报告软饮料消费量最高的青少年中最高。

研究人员通过产生与基因×环境相互作用（G×E）相关的精神病相关表型的小鼠来解决这个问题，以确定青春期过量的蔗糖消耗是否是SZ和BD的新型环境危险因素。此外，通过分析该模型小鼠，该团队旨在确定发展为精神障碍的新表型和机制。他们发现了“大脑微血管病”。为了验证这一发现的普遍性，研究人员进一步确定了高蔗糖摄入量和遗传易感性小鼠的血管病变，并在随机采集的BD和SZ患者脑样本中证实了类似的血管损伤。他们还发现，在他们的小鼠模型中，血管病变伴随着葡萄糖掺入脑实质的受损。这表明各种遗传和环境因素都会对脑毛细血管产生不利影响。

此外，研究人员通过在疾病发作之前连续使用非甾体抗炎药（NSAID）可以预防精神疾病和血管损伤的核心表型，并且还抑制了一些精神病样症状。这表明血管病变可能对精神疾病的发展和/或状况有重要影响。值得注意的是，本研究中使用的患者不一定有过量蔗糖摄入的记录。他们在各种压力环境下患上了精神疾病，这表明精神疾病与各种环境压力（包括代谢压力）引起的大脑血管病变有关。

作为精神疾病的易感基因，研究人员选择了乙二醛酶1(Glyoxylase-1)和精神分裂症断裂基因 1（DISC1）。通过将杂合子小鼠与青春期过量糖摄入糖的环境因素相结合，他们成功地创建了这种新的小鼠模型，表现出各种精神障碍样症状，包括感觉运动门控功能下降，工作记忆下降，多动症，脑电图中γ波段分量异常。换句话说，这表明青春期摄入过多的单糖可能是精神疾病的环境危险因素。

研究者给小鼠喂食两种饮食之一，它们含有相同的总热量和碳水化合物、脂肪和蛋白质的热量比例，但以淀粉或蔗糖作为主要碳水化合物（图A）。研究了四组小鼠在断奶后立即喂食这些饮食50天（从出生后第21天开始，对应于青少年阶段）：淀粉喂养的野生型小鼠[对照（CTL）]，蔗糖喂养的野生型小鼠[环境应激源（Env）]，淀粉喂养的Glo1杂合敲除（Glo1/+）小鼠[遗传因子（Gen）]，和蔗糖喂养的Glo1/+小鼠（G×E）（图A）。这些小鼠的体重轨迹在至少11周龄时与对照组小鼠相似，表明正常的结构发育，消除肥胖作为观察组差异的一个可能原因。研究人员测试了小鼠的八种不同行为，包括野外运动活动（OF）（图B），听觉惊吓反应（图C），前脉冲抑制（PPI）（图D），物体位置性能（用作工作记忆测试）（图E），自我梳理（图F），工作（图G），迷宫活动和社交互动。

在OF试验中（图B），与淀粉喂养的WT小鼠相比，淀粉喂养的Glo1/+小鼠和蔗糖喂养的WT小鼠都没有显示出行进距离的显著差异，而蔗糖喂养的Glo1/+小鼠的行走距离显著增加。类似地，与淀粉喂养的WT小鼠相比，淀粉喂养的Glo1/+小鼠和蔗糖喂养的WT小鼠具有相似的PPI，而蔗糖喂养的Glo1/+小鼠则显著降低（图D）。蔗糖喂养的小鼠在工作记忆和迷宫行为等方面也有显著降低。总之，研究结果表明，蔗糖喂养和Glo1/+突变的组合可以诱导小鼠产生精神疾病表型。

G×E模型小鼠的建立及精神病相关表型分析

为了进一步支持本研究的观点，即协同G×E相互作用可能诱发或增强精神病样症状的严重程度，研究人员还研究了高糖饮食对精神分裂症断裂基因 1（DISC1）基因座中另一个主要精神病相关突变的影响。DISC1在神经发育和突触活动中起着重要作用，但仅DISC1基因的功能缺失突变不足以引起精神疾病。与Glo1/+小鼠的结果类似，喂食高糖饮食的Disc1/+小鼠（G×E小鼠）表现出严重的物体定位能力（工作记忆）和PPI受损，而喂食高糖饮食的WT小鼠或喂食对照饮食的Disc1/+小鼠则没有，再次表明遗传和环境影响的结合可以诱发类似精神病的行为。

辅助非甾体抗炎药（NSAID）治疗可以改善精神障碍评分。阿司匹林是一种非甾体抗炎药，通常用于预防和缓解与高血压、缺血和心血管疾病相关的血管相关不良事件。在这里，研究人员检测了阿司匹林治疗是否可以预防G×E小鼠的精神表型发展。低剂量阿司匹林（1 mg/kg/天）可完全防止过度运动活动、PPI缺陷、工作记忆，但没有改善声音惊吓反应和异常星形胶质细胞活化等。这些改善伴随着内皮纤维蛋白积累的减少和大脑实质葡萄糖摄入的部分恢复。总的来说，这些结果表明阿司匹林治疗G×E小鼠可显著改善血管病变和脑葡萄糖利用率，有助于预防一些行为异常。

低剂量阿司匹林在G×E小鼠中的保护作用

甜甜圈，珍珠奶茶，可乐……这些都是颇受青少年青睐的食品。但是高糖饮食除了可能会导致长胖、龋齿、糖尿病，高血压和肾脏疾病，还会诱发精神疾病。适量的阿司匹林可显著改善血管病变，增强脑葡萄糖摄取并预防一些行为异常。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://medicalxpress.com/news/2021-12-doesnt-excessive-intake-simple-sugar.html

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。