Chronic fructose consumption and vitamin D deficiency (VDD) diet have been linked to the pandemic of metabolic syndrome (MetS) and nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD). The metabolic mechanisms remain unclear. This study is to explore metabolic changes of mice fed with high fructose syrup and VDD diet in the biogenesis of MetS and NAFLD. C57BL/6J mice were treated with four conditions for 28 weeks: control (standard chow and sterile water), fructose drinking (FD, standard chow and 20 g/100 mL fructose in drinking water), VDD (standard chow with VD depleted and sterile water), and FD+VDD. Metabolites in the serum and liver of mice were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry combined with trimethylsilyl derivatization. The histological results indicated that one-hit from long-term fructose drinking led to mild MetS, and a combination with VDD diet induced hepatic steatosis, inflammatory lesion, and interstitial fibrosis in mice, showing significant nonalcoholic steatohepatitis features. Metabolomics analysis showed significant changes in amino acids and short-chain organic acids in response to fructose drinking. VDD diet led to significant increase of hepatic fatty acids, which was consistent with the hepatic morphology of fat deposition. This work demonstrated a concert effect of FD and VDD in promoting MetS and NAFLD through changing in vivo metabolism and signaling pathways. And metabolomics analysis could provide early warnings for the biogenesis of MetS and NAFLD. Importantly, vitamin D supplementation in the diet can balance the metabolic disorders caused by excessive fructose intake.

长期服用果糖和维生素D缺乏症（VDD）饮食已与大流行的代谢综合征（MetS）和非酒精性脂肪肝疾病（NAFLD）相关。代谢机制仍不清楚。这项研究旨在探讨高果糖糖浆和VDD饮食喂养的小鼠在MetS和NAFLD生物发生中的代谢变化。C57BL / 6J小鼠在四种条件下治疗了28周：对照（标准食物和无菌水），果糖饮用（FD，标准食物和饮用水中20 g / 100 mL果糖），VDD（标准食物，VD耗尽且无菌）水）和FD + VDD。气相色谱-质谱联用三甲基甲硅烷基衍生化分析小鼠血清和肝脏中的代谢物。组织学结果表明，长期饮用果糖会导致轻度的MetS，并与VDD饮食联合使用可引起小鼠肝脂肪变性，炎性病变和间质纤维化，表现出明显的非酒精性脂肪性肝炎特征。代谢组学分析显示，响应果糖饮用，氨基酸和短链有机酸发生了显着变化。VDD饮食导致肝脏脂肪酸显着增加，这与脂肪沉积的肝脏形态一致。这项工作证明了FD和VDD通过改变体内代谢和信号通路来促进MetS和NAFLD的协同作用。代谢组学分析可以为MetS和NAFLD的生物发生提供预警。重要的是，饮食中补充维生素D可以平衡因果糖摄入过多而引起的代谢紊乱。和小鼠间质纤维化，表现出明显的非酒精性脂肪性肝炎特征。代谢组学分析表明，响应果糖饮用，氨基酸和短链有机酸发生了显着变化。VDD饮食导致肝脏脂肪酸显着增加，这与脂肪沉积的肝脏形态一致。这项工作证明了FD和VDD通过改变体内代谢和信号通路来促进MetS和NAFLD的协同作用。代谢组学分析可以为MetS和NAFLD的生物发生提供预警。重要的是，饮食中补充维生素D可以平衡因果糖摄入过多而引起的代谢紊乱。和小鼠间质纤维化，表现出明显的非酒精性脂肪性肝炎特征。代谢组学分析表明，响应果糖饮用，氨基酸和短链有机酸发生了显着变化。VDD饮食导致肝脏脂肪酸显着增加，这与脂肪沉积的肝脏形态一致。这项工作证明了FD和VDD通过改变体内代谢和信号通路来促进MetS和NAFLD的协同作用。代谢组学分析可以为MetS和NAFLD的生物发生提供预警。重要的是，饮食中补充维生素D可以平衡因果糖摄入过多而引起的代谢紊乱。代谢组学分析表明，响应果糖饮用，氨基酸和短链有机酸发生了显着变化。VDD饮食导致肝脂肪酸显着增加，这与脂肪沉积的肝形态一致。这项工作证明了FD和VDD通过改变体内代谢和信号通路来促进MetS和NAFLD的协同作用。代谢组学分析可以为MetS和NAFLD的生物发生提供预警。重要的是，饮食中补充维生素D可以平衡因果糖摄入过多而引起的代谢紊乱。代谢组学分析表明，响应果糖饮用，氨基酸和短链有机酸发生了显着变化。VDD饮食导致肝脏脂肪酸显着增加，这与脂肪沉积的肝脏形态一致。这项工作证明了FD和VDD通过改变体内代谢和信号通路来促进MetS和NAFLD的协同作用。代谢组学分析可以为MetS和NAFLD的生物发生提供预警。重要的是，饮食中补充维生素D可以平衡因果糖摄入过多而引起的代谢紊乱。这项工作证明了FD和VDD通过改变体内代谢和信号通路来促进MetS和NAFLD的协同作用。代谢组学分析可以为MetS和NAFLD的生物发生提供预警。重要的是，饮食中补充维生素D可以平衡因果糖摄入过多而引起的代谢紊乱。这项工作证明了FD和VDD通过改变体内代谢和信号通路来促进MetS和NAFLD的协同作用。代谢组学分析可以为MetS和NAFLD的生物发生提供预警。重要的是，饮食中补充维生素D可以平衡因果糖摄入过多而引起的代谢紊乱。