
喝無糖飲料、嚼無糖口香糖、用代糖調味時,你大概率接觸過阿斯巴甜。這種自上世紀80年代就廣泛使用的人工甜味劑,因甜度是蔗糖的200倍且幾乎不含熱量,成了食品工業的寵兒,從餐桌甜味劑到加工零食、膳食補充劑里都有它的身影。盡管各國對其設定了每日可接受攝入量,但長期吃到底安不安全?近日,發表在
Allergy的一項新研究,從細胞層面撕開了阿斯巴甜的安全面具,揭示它對腸道的多重傷害。
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研究團隊用Caco-2腸道上皮細胞、人腸道類器官和腸道芯片這三種模型,模擬了日常食用劑量(1-10 mg/mL)的阿斯巴甜影響。結果發現,阿斯巴甜的毒性比想象中更強,濃度低至0.625 mg/mL就會讓腸道上皮細胞活力下降,還能破壞人腸道類器官的三維結構,讓原本完整的類器官收縮、失去管腔。
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阿斯巴甜讓結腸和腸道上皮細胞“中毒”
除了直接殺傷細胞,阿斯巴甜還會在基因層面搗亂。通過轉錄組測序,研究團隊發現,2.5 mg/mL和10 mg/mL的阿斯巴甜分別讓腸道芯片模型里399個、8272個基因的表達發生顯著改變,且兩種濃度下有超過90%的差異基因重疊,還呈現劑量越高、變化越明顯的規律。這些基因主要集中在兩個方向:一方面是未折疊蛋白反應、氧化應激、細胞凋亡、TNF炎癥通路等應激通路被激活;另一方面是DNA修復、DNA復制相關通路被抑制,意味著腸道細胞不僅在受苦,還失去了自我修復的能力。
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阿斯巴甜打亂腸道上皮細胞的基因表達
更關鍵的是,阿斯巴甜會破壞腸道細胞的基因守護機制。研究發現,它會顯著抑制雙鏈斷裂修復相關基因(比如
BRCA1
BRCA2
RAD51)、錯配修復基因(比如
XPC
RPA1),以及DNA復制相關基因(比如
POLA1
PCNA
TOP1)的表達。用胸腺嘧啶摻入實驗驗證還發現,阿斯巴甜會隨著濃度升高,逐漸降低腸道上皮細胞的增殖能力,這意味著腸道細胞不僅難修復受損DNA,連正常分裂再生都受影響,長期下來可能導致腸道組織更新乏力。
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阿斯巴甜破壞DNA修復和復制機制
炎癥反應也是阿斯巴甜傷害腸道的重要手段。研究證實,阿斯巴甜會激活NF-κB通路,這個通路是炎癥反應的開關,一旦激活就會引發級聯反應。進一步實驗發現,這種激活依賴氧化應激:用抗氧化劑N-乙酰半胱氨酸(NAC)處理后,NF-κB的激活程度明顯下降。
同時,阿斯巴甜還會讓TNF信號通路相關基因上調,誘導CXCL1、CXCL10、CCL20等趨化因子,以及IL15、IL18等細胞因子釋放,這些物質會招募中性粒細胞、淋巴細胞等免疫細胞到腸道,加劇炎癥。更重要的是,中和TNF-α或抑制NF-κB通路后,阿斯巴甜的細胞毒性會有所降低,說明炎癥確實是它傷人的關鍵環節。
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阿斯巴甜通過氧化應激激活NF-κB,引發炎癥
腸道的保護墻——上皮屏障,也逃不過阿斯巴甜的破壞。研究發現,阿斯巴甜會影響緊密連接和黏附連接相關基因(比如
CLDN家族、
OCLN
MYH9)的表達;在腸道芯片模型里,它還會劑量依賴性破壞屏障完整性:10 mg/mL濃度下第2天就會讓屏障受損,2.5 mg/mL濃度下第4天也會出現明顯損傷。免疫熒光染色還顯示,阿斯巴甜會打亂腸道類器官中ZO-1和閉合蛋白的三維組裝結構,讓腸道的防御缺口變大。
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阿斯巴甜破壞腸道上皮屏障
更值得警惕的是阿斯巴甜的降解產物。阿斯巴甜在人體內會分解成苯丙氨酸、天冬氨酸和甲醇,研究發現這三種物質單獨使用時,只有高濃度才會有毒性;但混合后,在低至0.62 mg/mL阿斯巴甜等效劑量下就會顯著殺傷細胞,還能誘導NF-κB激活、ROS生成和屏障損傷,這說明降解產物可能會“聯手”放大阿斯巴甜的毒性。
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阿斯巴甜降解產物協同傷害腸道細胞
這項研究從細胞毒性、基因調控、炎癥反應、屏障功能等多個維度,證實了日常劑量阿斯巴甜對腸道的傷害,還揭露了降解產物的協同致毒作用。對普通人來說,日常不妨多留意食品配料表,減少含阿斯巴甜的無糖飲料、加工零食攝入。對監管部門而言,這項研究也為重新細化阿斯巴甜的使用標準提供了關鍵依據。畢竟腸道健康是整體健康的“基石”,任何可能威脅它的成分,都值得我們更謹慎對待。
參考資料:
[1]Pat Y, Yazici D, Zeyneloglu C, et al. Cellular Stress, Inflammation and Barrier Damage in Gut Epithelial Cells Caused by Aspartame. Allergy. Published online October 24, 2025. doi:10.1111/all.70095
來源 | 生物谷
撰文 | 生物谷
編輯 | 木白
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