近年来，“无糖”“低卡”“零脂”等标签成为食品界的新宠儿，赤藓糖醇（erythritol）备受青睐。这种天然非营养性甜味剂具有几乎与蔗糖相当的甜度、热量极低、不明显升高血糖等特点，因此被广泛应用于饮料、烘焙食品、蛋白棒中。FDA 自2001年批准其食品添加剂身份以来，一直被视为“较安全”的替代品。 

然而，研究表明赤藓糖醇不仅能够增加血栓风险，还与心血管和脑血管事件发生率上升有关。最近一项来自美国科罗拉多的研究则首次揭示它对脑微血管内皮细胞的具体影响，提醒我们重新审视“无糖=健康”的固有认知。该研究题为“The non-nutritive sweetener erythritol adversely affects brain microvascular endothelial cell function”，发表在J. Appl. Physiol. 杂志。 

图1：标题

一、研究背景及目的

赤藓糖醇由于对血糖和胰岛素水平的影响极小，所以是一种广泛使用的非营养性糖替代品。赤藓糖醇是一种 4 碳糖（多元醇），具有极低的热量（0.2卡路里/克），甜度约为蔗糖的 60%–80%，使其成为烘焙食品、糖果产品和饮料中流行的糖替代品/人工甜味剂。 

研究团队选取人类脑微血管内皮细胞（hCMECs），模拟实际饮品中赤藓糖醇浓度（6 mM，相当于一瓶常见“无糖”饮料中的30 g赤藓糖醇）进行处理，研究其对内皮功能的影响：包括氧化应激、N O/ET‐1 信号、t-PA 分泌等关键指标。

二、研究方法

• 细胞模型：使用人脑微血管内皮细胞（hCMECs）作为实验模型。

• 培养条件：细胞接种于胶原蛋白包被的培养板，在37°C、5% CO₂环境中培养72小时。

• 处理方式：实验组加入6 mM赤藓糖醇处理24小时，对照组为常规培养基。 

• 剂量设定：6 mM赤藓糖醇相当于一罐无糖饮料中常见剂量（约30克）。 

• 刺激实验：部分细胞添加1 U/mL血栓素（thrombin），观察t-PA释放变化。

检测内容：

• 蛋白表达：使用Wes毛细管免疫印迹，检测SOD-1、催化酶、eNOS及其磷酸化形式、ECE、Big ET-1、t-PA等。

• 氧化应激：使用CellROX探针评估ROS水平。

lNO检测：通过培养液中的亚硝酸盐/硝酸盐含量反映NO产生。

lt-PA与ET-1分泌：采用ELISA定量分析。

统计分析：数据经Shapiro–Wilk和Levene检验，使用ANOVA和重复测量ANOVA分析，P < 0.05 为显著。

三、研究结果 

1. 氧化应激反应上升

赤藓糖醇处理后，细胞内活性氧（ROS）水平升高约75%，提示氧化应激显著增强（P=0.01）。抗氧化蛋白也相应升高：催化酶（Catalase）表达上升25%（P=0.01）；

超氧化物歧化酶SOD-1表达上升45%（P=0.002）。说明赤藓糖醇显著激活了氧化压力相关的保护机制，但也表明细胞正承受压力。

图2：赤藓糖醇对脑微血管内皮细胞活性氧（ROS）生成及细胞内超氧化物歧化酶-1（SOD-1）和过氧化氢酶表达的影响

2.NO生成减少，血管舒张功能受损

eNOS总表达无明显变化；但关键的活化位点 p-eNOS（Ser1177）显著下降，而抑制位点 p-eNOS（Thr495）显著升高。结果导致一氧化氮（NO）产量下降约20%，提示血管舒张能力下降。

图3：赤藓糖醇对脑微血管内皮细胞磷酸化eNOS（Ser1177）和磷酸化eNOS（Thr495）表达以及NO生成的影响

3.内皮素通路激活，收缩因子升高

此外，研究还发现，大内皮素（Big ET-1）表达升高38%；内皮素转化酶（ECE）表达无变化；最终ET-1分泌水平升高30%。提示赤藓糖醇可增强血管收缩信号，或对血压调控不利。 

4.纤溶功能受损，t-PA释放反应钝化

t-PA蛋白表达与基础释放无明显差异；但在血栓素刺激下：对照组t-PA释放增加25%；赤藓糖醇组无反应。表明赤藓糖醇干扰了内皮对凝血风险的应激反应，可能影响血栓溶解能力。 

图4：赤藓糖醇对脑微血管内皮细胞在凝血酶刺激下表达t-PA及其释放的影响

四、总结 

本研究结果表明，赤藓糖醇（其浓度通常存在于市售标准规格人工甜味饮料中）体外会对脑微血管内皮细胞的氧化应激、eNOS活化和NO生成、ET-1表达以及t-PA释放产生不利影响。已知这些内皮细胞表型的变化是脑血管功能障碍的基础，并会增加缺血性卒中风险。 

此外，这些数据为近期流行病学研究报告的赤藓糖醇相关脑血管事件风险增加提供了新的机制支持。有必要开展更多临床研究，以探讨赤藓糖醇摄入对健康的潜在长期影响。

参考资料：

[1]Berry, A. R., Ruzzene, S. T., Ostrander, E. I., Wegerson, K. N., Orozco-Fersiva, N. C., Stone, M. F., Valenti, W. B., Izaias, J. E., Holzer, J. P., Greiner, J. J., Garcia, V. P., & DeSouza, C. A. (2025). The non-nutritive sweetener erythritol adversely affects brain microvascular endothelial cell function. Journal of Applied Physiology, 138(6), 1571–1577. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00276.2025

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