为什么果蝠可以吃大量的糖而不会得糖尿病

有些果蝠每天要吃掉相当于自身体重两倍的含糖芒果、香蕉或无花果，这样不仅能生存，还能茁壮成长。与人类不同，这些会飞的哺乳动物可以永久地爱吃甜食，而且不会患上糖尿病等一些负面健康后果。1 月 9 日发表在《自然通讯》杂志上的一项研究发现，基因适应性有助于防止它们的含糖饮食变得有害。

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这项研究可能对未来治疗糖尿病产生影响。据美国疾病控制与预防中心 (CDC) 估计，糖尿病影响着 3800 万美国人。糖尿病是美国第八大致死因素，也是肾衰竭、下肢截肢和成人失明的主要原因。

“患有糖尿病的人体内无法产生或检测胰岛素，导致血糖控制出现问题，”研究报告合著者、加州大学旧金山分校遗传学家 Nadav Ahituv 在一份声明中表示。“但果蝠拥有一种可以毫无差错地控制血糖的遗传系统。我们希望从该系统中学习，为人类开发更好的胰岛素或血糖感应疗法。”

果蝠与昆虫蝙蝠

每天，果蝠经过大约 20 小时的睡眠后醒来，享用水果，然后返回洞穴、树上或人类建造的建筑物中栖息。为了弄清楚它们如何能够吃下这么多糖并茁壮成长，这项研究的团队专注于蝙蝠胰腺和肾脏的进化过程。胰腺是控制血糖的腹部器官。

研究人员将牙买加果蝠与一种名为大棕蝠的食虫蝙蝠进行了比较。他们分析了基因表达（哪些基因被打开或关闭）以及控制基因表达的调控 DNA。为此，该团队测量了单个细胞中存在的基因表达和调控 DNA。这些测量结果显示了哪些类型的细胞主要构成了蝙蝠的器官，以及这些细胞如何调节管理其饮食的基因表达。

他们发现，果蝠的胰腺和肾脏的组成成分是为了适应它们的含糖饮食而进化的。胰腺有更多的细胞来产生胰岛素，这是一种告诉身体降低血糖的必需激素。它还有更多的细胞来产生另一种调节血糖的激素——胰高血糖素。果蝠的肾脏有更多的细胞来在过滤血液时捕获稀缺的盐和电解质。

DNA变化

研究小组仔细研究了背后的遗传学，发现这些细胞中的调控 DNA 已经进化到可以打开或关闭水果代谢的适当基因。以昆虫为食的大棕蝠有更多的细胞可以分解蛋白质和保存水分，这些细胞中的基因表达经过校准，可以处理昆虫饮食。

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“两种蝙蝠胰岛素和胰高血糖素基因周围的 DNA 组织明显不同，”研究合著者、门洛学院生物学家 Wei Gordon 在一份声明中表示。“基因周围的 DNA 曾被认为是‘垃圾’，但我们的数据表明，这种调节 DNA 可能有助于果蝠对血糖突然升高或降低做出反应。”

尽管果蝠的一些生物学特性与人类糖尿病患者相似，但蝙蝠是否具有相同的健康影响尚不清楚。

戈登说：“即使 DNA 中单个字母的微小变化，也能使这种饮食对果蝠来说变得可行。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糖尿病前期方面取得进展。”

研究蝙蝠对人类健康的影响

蝙蝠是哺乳动物中种类最多的家族之一，从它们的免疫系统到非常特殊的饮食，一些科学家认为蝙蝠的一切都是进化胜利的典范。这项研究是研究蝙蝠如何对人类健康产生影响的最新例子之一，包括癌症研究和病毒预防。

为了进行这项研究，戈登和阿希图夫前往伯利兹参加一年一度的蝙蝠马拉松比赛，在那里他们对野生蝙蝠进行了普查并采集了野外样本。他们在蝙蝠马拉松比赛中捕获的一只牙买加果蝠被用来研究糖代谢。

“对我来说，蝙蝠就像超级英雄，每只都拥有惊人的超能力，无论是回声定位、飞行、吸血而不凝血，还是吃水果而不患糖尿病，”阿希图夫说。“这类工作才刚刚开始。”