奶茶/可乐会引发肝脏能源危机！Nature：果糖会导致肝脏局部ATP耗竭，诱发脂肪肝

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奶茶/可乐会引发肝脏能源危机！Nature：果糖会导致肝脏局部ATP耗竭，诱发脂肪肝

哺乳动物细胞的特性取决于其在器官中的位置，尤其是肝脏和小肠中的空间代谢特性。肝脏中的基因表达在门静脉和中央静脉周围的肝细胞之间有所不同，小肠中的基因表达从隐窝到绒毛尖端也有差异。

肝脏和小肠的空间代谢对于理解组织功能至关重要，但直接测量代谢物的空间分布和代谢通量的研究相对较少。

2025年10月15日，普林斯顿大学研究人员在" Nature "期刊上发表了一篇题为" Spatial metabolic gradients in the liver and small intestine "的研究论文。

这项研究首次在小鼠肝脏和小肠中系统绘制了代谢物的空间梯度图谱，并追踪了果糖在肠道和肝脏中的代谢，发现果糖摄入会引起肝脏局部代谢紊乱，触发局部ATP耗竭，促进脂肪合成，增加代谢疾病风险。

在这项研究中，研究团队利用高分辨率MALDI成像质谱技术、同位素追踪和深度学习技术等，绘制了小鼠肝脏和小肠代谢物的空间分布图谱，并揭示了果糖如何通过空间特异性代谢紊乱促进疾病。

通过一系列技术，研究人员成功绘制了小鼠肝脏和小肠中超过150种代谢物的空间分布图谱，发现超过90%的代谢物在肝脏门静脉和中央静脉轴，以及小肠隐窝和绒毛轴向上存在显著空间浓度梯度。

在肝脏中，三羧酸（TCA）循环代谢物和能量应激代谢物主要集中在门静脉周围，这与门静脉周围较高的能量需求一直，而糖原合成和解毒相关代谢物则主要集中在中央静脉周围。

在小肠中，TCA中间代谢物如苹果酸（集中于绒毛尖端）和柠檬酸（集中于隐窝）显示出相反的空间模式，与绒毛尖端的谷氨酰胺代谢较高和隐窝的乳酸氧化较高一致。

不仅如此，研究人员还追踪了果糖在肠道和肝脏中的代谢。吃进去的果糖在小肠绒毛底部被快速代谢，而未被吸收的果糖进入肝脏后，在中央静脉区域积累为果糖-1-磷酸，并引发局部ATP耗竭，并促进脂肪合成，这揭示了果糖诱发脂肪肝的潜在空间机制。

研究指出，这项研究不仅系统绘制了肝脏和小肠中代谢物的空间梯度图谱，并揭示了果糖引起的肝脏局部代谢紊乱，为理解果糖引起的代谢性疾病提供了新的见解。

研究团队表示，这项技术未来可用于研究多种器官在衰老与疾病中的代谢变化，并为开发针对代谢性疾病的空间靶向疗法奠定了基础。

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