장철순 (University of California Irvine) | 한빛사논문 > 한빛사

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University of California Irvine

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Sci. Adv., Aug 28 2026, 12 (35) eaec0481 | https://doi.org/10.1126/sciadv.aec0481 Intestinal fructose catabolism promotes obesity and insulin resistance via ileal lacteal remodeling

Miranda L. Lopez^1,2†, Taekyung Kang^1†, Ana M. Espeleta³, Varvara I. Rubtsova¹, Jongwon Baek¹, Jakob Songcuan¹, Elena M. Moyer¹, Joohwan Kim⁴, Won-Suk Song¹, Sunhee Jung¹, Rochelle W. Lai⁵, Aiyana Binuya¹, Christopher H. Lee¹, Amy R. Lantz¹, Nicholas D’Sa¹, Alexis Anica⁴, Elise Tran¹, Yujin Chun⁴, Wonsuk Choi¹, Ki-Hong Jang⁴, Sungji Cho¹, Miranda E. Kelly¹, Ian J. Tamburini¹, Yasmine H. Alam¹, Johnny Le¹, Cuauhtemoc B. Ramirez^1,4, Raghu P. Kataru⁶, Seon Pyo Hong⁷, Thomas Q. de Aguiar Vallim⁵, Dequina A. Nicholas², Katherine S. Xue^2,8, Gina Lee⁴, Hosung Bae^1,9*, Cholsoon Jang^1,10*

¹Department of Biological Chemistry, Center for Epigenetics and Metabolism, Chao Family Comprehensive Cancer Center, School of Medicine, University of California Irvine, Irvine, CA, USA.
²Department of Molecular Biology and Biochemistry, University of California Irvine, Irvine, CA, USA.
³Center for Complex Biological Systems, University of California, Irvine, Irvine, CA, USA.
⁴Department of Microbiology and Molecular Genetics, University of California Irvine School of Medicine, Irvine, CA, USA.
⁵Division of Cardiology, Department of Medicine, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles (UCLA), Los Angeles, CA, USA.
⁶Department of Surgery, Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York, NY, USA.
⁷Center for Vascular Research, Institute for Basic Science, Daejeon, Korea.
⁸Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of California Irvine, Irvine, CA, USA.
⁹Division of Endocrinology and Metabolism, Department of Internal Medicine, University of Iowa, Iowa City, IA, USA.
¹⁰Department of Chemistry, School of Physical Sciences, University of California Irvine, Irvine, CA, USA.

^*Corresponding authors: H.B.; C.J.
^†These authors contributed equally to this work.

Abstract

High-fructose corn syrup (HFCS) consumption is a risk factor for obesity and diabetes, yet the underlying mechanisms, especially at the specific organ level, are incompletely understood. Catabolism of dietary fructose primarily occurs in the small intestine and liver, with fructose breakdown in the liver being pathological, while small intestinal fructose clearance protects the liver. Here, we report that inhibition of fructose catabolism specifically in the murine small intestine unexpectedly mitigates fructose-induced obesity and insulin resistance. Such phenotypes are attributed to decreased dietary fat absorption by the shortening of ileal lacteals. Fecal transplantation experiments revealed that the microbiome altered by blunted host intestinal fructose catabolism decreases ileal macrophages essential for lacteal growth. Thus, altered intestinal lacteal architecture likely contributes to the synergistic effects of high fat and sugar on metabolic disorders. It may also be relevant to the clinical evidence that pharmacologic suppression of fructose catabolism mitigates diet-induced obesity.

논문소개전체 설명

소장에서의 과당 대사가 비만과 인슐린 저항성을 유발하는 새로운 기전 규명

과당(fructose)은 탄산음료와 가공식품 등에 널리 포함되어 있으며, 과도한 섭취가 비만과 당뇨병의 위험을 높이는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 소장에서 과당이 대사되는 과정이 전신 대사에 어떤 영향을 미치는지는 명확하게 밝혀지지 않았습니다.

본 연구에서는 소장에서 과당 대사를 담당하는 효소 KHK-C (ketohexokinase-C)에 주목하여, 장내 과당 대사와 비만 발생 사이의 새로운 연결고리를 규명했습니다. 연구 결과, 소장에서 과당 대사가 억제된 생쥐는 고과당 식이를 섭취하더라도 체중과 체지방의 증가가 감소하고 인슐린 감수성이 유지되었습니다.

이러한 효과의 핵심에는 소장의 lacteal(림프관)이 있었습니다. Lacteal은 음식으로 섭취한 지방을 장에서 흡수하여 체내로 운반하는 역할을 하는데, 소장에서의 과당 대사가 변화하면 장내 미생물과 면역세포의 상호작용이 변화하고, 이에 따라 lacteal의 구조와 기능이 재편되어 지방 흡수가 감소하는 것을 확인했습니다.

즉, 본 연구는 과당 → 장내 미생물 및 면역환경 → 장 림프관 → 지방 흡수 → 전신 대사로 이어지는 새로운 조절 경로를 제시합니다. 이는 과당이 단순히 추가적인 칼로리를 제공하여 비만을 유발한다는 기존의 관점을 넘어, 소장에서의 과당 대사가 장의 지방 흡수 시스템을 직접 조절하고 나아가 전신 대사질환의 발생에 영향을 줄 수 있음을 보여준 연구입니다.

이 연구는 과당 섭취와 비만·대사질환의 연관성을 이해하는 새로운 기전을 제시하며, 향후 장내 과당 대사와 장-림프관 축을 표적으로 하는 대사질환 치료 전략 개발에도 새로운 가능성을 제시합니다.

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