有些蝙蝠的血糖水平对其他哺乳动物来说是致命的但它们仍然生存并繁衍生息

人类必须调节血糖浓度才能保持健康并为细胞提供能量。血糖过低或过高都会导致严重的健康并发症，而高血糖是代谢疾病糖尿病的标志。斯托尔斯医学研究所的新研究可能通过进化和蝙蝠为代谢疾病提供潜在的解决方案。

该研究发表在《自然生态与进化》杂志上，由共同第一作者、博士后研究员JasminCamacho博士和前斯托尔斯研究员、斯托尔斯副研究员NicolasRohner博士实验室的AndreaBernal-Rivera领导，报告了有史以来观察到的哺乳动物体内最高的自然血糖浓度，这一发现表明蝙蝠已经进化出利用这种极端特性生存甚至繁衍的策略。

“我们的研究报告显示，血糖水平是自然界中最高的——对于哺乳动物来说，这个水平是致命的，甚至会导致昏迷，但对于蝙蝠来说则不是，”卡马乔说。“我们看到了一种我们以前不知道可能存在的新特征。”

三千万年前，新热带叶鼻蝙蝠仅靠昆虫生存。从那时起，这些蝙蝠通过改变食物种类分化成许多不同的物种。从昆虫开始，不同的血统现在专门以水果、花蜜、肉类和介于两者之间的一切食物为食——甚至只是血液。

“通过研究已经存在了数百万年的动物，我们可以开始记录进化过程中发生的变化，”卡马乔说。“新热带叶鼻蝙蝠之所以如此独特，是因为它由许多不同物种组成，饮食也非常多样化，这使得我们能够找到饮食如何进化的答案。我们希望能够将这种理解扩展到其他哺乳动物，包括人类，这样我们就可以学习如何更好地保护自己的健康。”

为了了解蝙蝠如何多样化饮食，该团队前往中美洲、南美洲和加勒比海的丛林进行了数年的实地考察。这些捕捉和释放的探险活动专注于对29个物种的近200只野生蝙蝠进行葡萄糖耐量测试(测量血糖浓度)，这些蝙蝠在一次喂食与昆虫、水果或花蜜相关的三种糖中的一种后进行一次葡萄糖耐量测试。

伯纳尔-里维拉说：“我们看到了糖被吸收、储存和在体内使用的各种方式，以及这个过程是如何因不同的饮食而变得专业化的。”

将血糖水平维持在狭窄、健康范围内的机制称为葡萄糖稳态，它通常由激素胰岛素调节，而糖尿病就是由胰岛素失衡导致的。不同种类的叶鼻蝙蝠表现出对葡萄糖稳态的一系列适应性，从肠道解剖结构的变化到将糖从血液输送到细胞的蛋白质的基因改变。

卡马乔说：“观察已经存在了数百万年的动物，我们就可以开始记录进化过程中发生的变化。”图片来源：斯托尔斯医学研究所

“果蝠已经磨练了它们的胰岛素信号通路来降低血糖，”卡马乔说。“另一方面，蜜蝠可以耐受高血糖水平，类似于糖尿病患者的情况。它们已经进化出一种不同的机制，而且似乎不依赖于胰岛素。”

尽管蜜蝠如何管理葡萄糖的具体方法仍在研究中，但研究人员发现了葡萄糖调节的替代代谢策略的潜在线索。与食用其他食物的蝙蝠相比，食用富含糖的蝙蝠肠道部分更长，肠道细胞的表面积更大，可用于从食物中吸收营养。此外，与果蝠不同，蜜蝠会持续表达一种负责糖运输的基因，这种特性在蜂鸟的一种物种中也观察到了。

加州大学旧金山分校生物工程与遗传学教授NadavAhituv博士表示：“这项研究为该领域建立了极其重要的资源。它不仅提供了不同饮食的各种蝙蝠物种的代谢特征，还提供了它们的肠道形态、可能推动饮食适应的候选基因组区域和蛋白质结构差异。”

Ahituv说：“这些数据集将为未来区分哺乳动物饮食差异的研究提供动力，并可能推动针对人类各种代谢疾病的新型疗法的开发。”