加州大學舊金山分校的科學家發現了果蝠如何能夠食用大量含糖水果而不會對健康產生不良影響，為糖尿病研究提供了啟示。研究顯示，果蝠的胰臟和腎臟已經進化出特殊的生理適應能力，能夠高效處理糖分和保留電解質，這項研究可為數百萬美國糖尿病患者開發新的治療方法提供寶貴的知識。

一項新的研究揭示了果蝠獨特的生理機能如何實現健康的高糖飲食，為人類糖尿病研究提供了啟示。

高糖飲食對人類來說是個壞消息，會導致糖尿病、肥胖甚至癌症。然而，果蝠卻能透過每天吃多達體重兩倍的含糖水果而生存下來，甚至茁壯成長。

現在，加州大學舊金山分校的科學家發現了果蝠可能是如何進化成攝取如此多醣的，這對3,700萬美國糖尿病患者有潛在的影響。這些發現發表在今天（2024 年1 月9 日）的《自然通訊》（Nature Communications）雜誌上，指出果蝠身體的適應性可以防止它們攝入大量糖分對身體造成傷害。

美國疾病管制與預防中心稱，糖尿病是美國第八大死因，每年造成的直接醫療費用高達2,370億美元。

了解果蝠獨特的生理機能

加州大學舊金山分校人類遺傳研究所所長、論文共同第一作者納達夫-阿希圖夫（Nadav Ahituv）博士說：”患上糖尿病後，人體無法產生或檢測到胰島素，導致血糖控制出現問題。但果蝠的基因係統可以完美地控制血糖。我們希望從這個系統中吸取經驗教訓，為人類製造出更好的胰島素或糖感應療法。”

加州大學舊金山分校的研究人員發現，果蝠的演化適應性使它們能夠在高糖飲食中茁壯成長，這為人類的糖尿病治療提供了潛在的啟示。

阿希圖夫的研究小組重點研究了控制血糖的蝙蝠胰臟和腎臟的演化。他們發現，與吃昆蟲的蝙蝠的胰臟相比，果蝠的胰臟有額外的胰島素分泌細胞以及基因變化，以幫助它處理大量的糖。果蝠的腎臟也進行了調整，以確保從含水食物中保留重要的電解質。

論文共同第一作者、加州大學舊金山分校TETRAD計畫應屆畢業生、門羅學院生物學助理教授魏-戈登（Wei Gordon）博士說：”即使是對DNA單字母的微小改變，也能讓果蝠的這種飲食模式變得可行。我們需要了解這樣的高糖代謝，才能在幫助三分之一的美國人預防糖尿病方面取得進展。”

沒有後果的甜食

每天，經過20 小時的睡眠，果蝠會醒來4 小時，大口大口地吃水果。然後再回到棲息地。

為了了解果蝠是如何完成這項吃糖壯舉的，阿希圖夫和戈登與來自韓國延世大學和紐約市美國自然歷史博物館等多家機構的科學家合作，將牙買加果蝠與只吃昆蟲的大棕蝠進行了比較。

研究人員利用一種在單一細胞中測量基因表現（哪些基因處於開啟或關閉狀態）和調控DNA（控制基因表現的DNA部分）的方法，對這兩者進行了分析。

Ahituv說：”這種較新的單細胞技術不僅可以解釋哪些器官中有哪些類型的細胞，還可以解釋這些細胞是如何調控基因表現以管理每種飲食的。”

在果蝠體內，胰臟和腎臟的組成發生了進化，以適應它們的飲食。胰臟有更多的細胞來產生胰島素，胰島素可以告訴身體降低血糖，同時也有更多的細胞來產生升糖素，升血糖素是另一種主要的糖調節激素。同時，果蝠的腎臟有更多的細胞在過濾血液時捕捉稀少的鹽分。

放大來看，這些細胞中的調控DNA 已經進化到可以打開或關閉水果代謝的相應基因。另一方面，大棕蝠有更多的細胞用於分解蛋白質和保存水分。這些細胞中的基因表現經過了調整，以適應蟲子的飲食。

「兩種蝙蝠的胰島素和升糖素基因周圍的DNA 組織明顯不同，」戈登說。”基因周圍的DNA過去被認為是’垃圾’，但我們的數據顯示，這種調控DNA很可能有助於果蝠對血糖的突然增減做出反應。

雖然果蝠的某些生物學特徵與人類糖尿病患者相似，但果蝠似乎進化出了人類甜食愛好者夢寐以求的東西：甜食無後遺症。

戈登說：”從實驗室小鼠等模式生物中後退一步，在大自然中發現人類健康危機的可能解決方案，這是非常了不起的。蝙蝠已經想出了辦法，這一切都在它們的DNA中，是自然選擇的結果。”

進化的超級英雄

這項研究得益於最近興起的一股研究蝙蝠以改善人類健康的熱潮。戈登和阿希圖夫前往伯利茲，與其他近50名蝙蝠研究人員一起參加一年一度的”蝙蝠之旅”（Bat-a-Thon），對野生蝙蝠進行普查，並採集野外樣本用於科學研究。在這次活動中捕獲的一隻牙買加果蝠被用於糖代謝研究。

蝙蝠是最多樣化的哺乳動物家族之一，從它們的免疫系統到奇特的飲食等等，都是演化勝利的典範。

「對我來說，蝙蝠就像超級英雄，每一隻都有驚人的超能力，無論是迴聲定位、飛行、不凝固的吸血，還是吃水果而不患糖尿病，」阿希圖夫說。”這樣的工作才剛開始”。

編譯來源：ScitechDaily