加州大学旧金山分校的科学家们发现了果蝠如何能够食用大量含糖水果而不会对健康产生不良影响，为糖尿病研究提供了启示。研究显示，果蝠的胰腺和肾脏已经进化出特殊的生理适应能力，能够高效处理糖分和保留电解质，这项研究可为数百万美国糖尿病患者开发新的治疗方法提供宝贵的知识。
一项新的研究揭示了果蝠独特的生理机能如何实现健康的高糖饮食，为人类糖尿病研究提供了启示。
高糖饮食对人类来说是个坏消息，会导致糖尿病、肥胖甚至癌症。然而，果蝠却能通过每天吃多达体重两倍的含糖水果而生存下来，甚至茁壮成长。
现在，加州大学旧金山分校的科学家们发现了果蝠可能是如何进化成摄入如此多糖分的，这对3700万美国糖尿病患者具有潜在的影响。这些发现发表在今天（2024 年 1 月 9 日）的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上，指出果蝠身体的适应性可以防止它们摄入大量糖分对身体造成危害。
美国疾病控制和预防中心称，糖尿病是美国第八大死因，每年造成的直接医疗费用高达2370亿美元。
了解果蝠独特的生理机能
加州大学旧金山分校人类遗传学研究所所长、论文共同第一作者纳达夫-阿希图夫（Nadav Ahituv）博士说："患上糖尿病后，人体无法产生或检测到胰岛素，导致血糖控制出现问题。但果蝠的基因系统可以完美地控制血糖。我们希望从这一系统中吸取经验教训，为人类制造出更好的胰岛素或糖感应疗法。"
加州大学旧金山分校的研究人员发现，果蝠的进化适应性使它们能够在高糖饮食中茁壮成长，这为人类的糖尿病治疗提供了潜在的启示。
阿希图夫的研究小组重点研究了控制血糖的蝙蝠胰腺和肾脏的进化。他们发现，与吃昆虫的蝙蝠的胰腺相比，果蝠的胰腺有额外的胰岛素分泌细胞以及基因变化，以帮助它处理大量的糖。果蝠的肾脏也进行了调整，以确保从含水食物中保留重要的电解质。
论文共同第一作者、加州大学旧金山分校TETRAD项目应届毕业生、门罗学院生物学助理教授魏-戈登（Wei Gordon）博士说："即使是对DNA单个字母的微小改变，也能让果蝠的这种饮食模式变得可行。我们需要了解这样的高糖代谢，才能在帮助三分之一的美国人预防糖尿病方面取得进展。"
没有后果的甜食
每天，经过 20 个小时的睡眠，果蝠会醒来 4 个小时，大口大口地吃水果。然后再回到栖息地。
为了了解果蝠是如何完成这一吃糖壮举的，阿希图夫和戈登与来自韩国延世大学和纽约市美国自然历史博物馆等多家机构的科学家合作，将牙买加果蝠与只吃昆虫的大棕蝠进行了比较。
研究人员利用一种在单个细胞中测量基因表达（哪些基因处于开启或关闭状态）和调控DNA（控制基因表达的DNA部分）的方法，对这两者进行了分析。
Ahituv说："这种较新的单细胞技术不仅可以解释哪些器官中有哪些类型的细胞，还可以解释这些细胞是如何调控基因表达以管理每种饮食的。"
在果蝠体内，胰腺和肾脏的组成发生了进化，以适应它们的饮食。胰腺有更多的细胞来产生胰岛素，胰岛素可以告诉身体降低血糖，同时也有更多的细胞来产生胰高血糖素，胰高血糖素是另一种主要的糖调节激素。与此同时，果蝠的肾脏有更多的细胞在过滤血液时捕捉稀缺的盐分。
放大来看，这些细胞中的调控 DNA 已经进化到可以打开或关闭水果新陈代谢的相应基因。另一方面，大棕蝠有更多的细胞用于分解蛋白质和保存水分。这些细胞中的基因表达经过了调整，以适应虫子的饮食。
"两种蝙蝠的胰岛素和胰高血糖素基因周围的 DNA 组织明显不同，"戈登说。"基因周围的DNA过去被认为是'垃圾'，但我们的数据显示，这种调控DNA很可能有助于果蝠对血糖的突然增减做出反应。
虽然果蝠的某些生物学特征与人类糖尿病患者相似，但果蝠似乎进化出了人类甜食爱好者梦寐以求的东西：甜食无后遗症。
戈登说："从实验室小鼠等模式生物中后退一步，在大自然中发现人类健康危机的可能解决方案，这是非常了不起的。蝙蝠已经想出了办法，这一切都在它们的DNA中，是自然选择的结果。"
进化的超级英雄
这项研究得益于最近兴起的一股研究蝙蝠以改善人类健康的热潮。戈登和阿希图夫前往伯利兹，与其他近50名蝙蝠研究人员一起参加一年一度的"蝙蝠之旅"（Bat-a-Thon），对野生蝙蝠进行普查，并采集野外样本用于科学研究。在这次活动中捕获的一只牙买加果蝠被用于糖代谢研究。
蝙蝠是最多样化的哺乳动物家族之一，从它们的免疫系统到奇特的饮食等等，都是进化胜利的典范。
"对我来说，蝙蝠就像超级英雄，每一只都有惊人的超能力，无论是回声定位、飞行、不凝固的吸血，还是吃水果而不患糖尿病，"阿希图夫说。"这样的工作才刚刚开始"。
编译来源：ScitechDaily