人類必須調節血糖濃度才能保持健康並為我們的細胞提供燃料。太少或太多都會導致嚴重的健康併發症，而高血糖是代謝狀況糖尿病的標誌。斯托爾斯醫學研究所的新研究可能透過進化和蝙蝠來實現代謝疾病的潛在解決方案。

發表於 自然生態與演化這項研究由共同第一作者、博士後研究員 Jasmin Camacho 博士和 Stowers 副研究員 Nicolas Rohner 博士實驗室的前 Stowers 研究員 Andrea Bernal-Rivera 領導，報告了自然發生的最高血糖迄今為止在哺乳動物中觀察到的濃度，這項發現顯示蝙蝠已經進化出具有這種極端特徵的生存策略，甚至能夠茁壯成長。

卡馬喬說：「我們的研究報告稱，血糖水平是我們在自然界中見過的最高水平——這對哺乳動物來說是致命的、會導致昏迷的水平，但對於蝙蝠來說則不然。 」 “我們看到了一種我們以前不知道可能出現的新特徵。”

三千萬年前，新熱帶葉鼻蝠僅靠昆蟲生存。從那時起，這些蝙蝠透過改變它們的飲食而多樣化為許多不同的物種。從昆蟲開始，不同的譜系現在都專注於飲食，包括水果、花蜜、肉類以及介於兩者之間的一切——甚至只是血液。

卡馬喬說：“通過研究已經存在了數百萬年的動物，我們可以開始對進化過程中發生的變化進行分類。” 「新熱帶葉鼻蝙蝠的研究之所以如此獨特，是因為該群體由許多不同的物種組成，飲食非常多樣化，因此可以找到有關飲食如何進化的答案。希望我們可以將這種理解擴展到其他哺乳動物，包括人類，可能有辦法學習如何更好地保護我們自己的健康。

為了揭示蝙蝠如何實現飲食多樣化，研究小組前往中美洲、南美洲和加勒比地區的叢林進行了數年的實地考察。這些捕捉和釋放探險的重點是對 29 個物種的近 200 隻野生捕捉的蝙蝠進行葡萄糖耐量測試，測量血液中的糖濃度，這些蝙蝠在餵食與昆蟲飲食相關的三種糖中的一種後，水果或花蜜。

「我們看到了糖在體內吸收、儲存和使用的各種方式，以及這個過程如何因不同的飲食而變得特殊，」伯納爾-裡維拉說。

將血糖水平維持在狹窄的健康範圍內的機制稱為葡萄糖穩態，它通常由胰島素激素調節，這也是糖尿病中出現問題的原因。不同種類的葉鼻蝙蝠揭示了一系列對葡萄糖穩態的適應，從腸道解剖結構的變化到將糖從血液輸送到細胞的蛋白質的基因改變。

卡馬喬說：“果蝠已經磨練了胰島素信號通路來降低血糖。” 「在另一個極端，花蜜蝙蝠可以忍受高血糖水平，類似於在不受控制的糖尿病患者中觀察到的情況。它們進化出了一種不同的機制，似乎並不依賴胰島素。”

儘管花蜜蝙蝠究竟如何管理葡萄糖仍在研究中，但研究人員發現了葡萄糖調節替代代謝策略的潛在線索。研究發現，與其他飲食的蝙蝠相比，高糖飲食的蝙蝠腸道部分更長，腸道細胞的表面積更大，可以從食物中吸收營養。此外，與果蝠不同，花蜜蝙蝠持續表達負責糖運輸的基因，這一特徵也在蜂鳥物種中觀察到。

「這項研究為該領域建立了極其重要的資源，」舊金山加州大學生物工程和遺傳學教授 Nadav Ahituv 博士說。 “它不僅提供了具有不同飲食的各種蝙蝠物種的代謝特徵，還提供了它們的腸道形態，以及可能驅動飲食適應的候選基因組區域和蛋白質結構差異。”

阿希圖夫說：“這些數據集將推動未來的研究，旨在區分哺乳動物的飲食差異，並可能推動人類各種代謝疾病新療法的開發。”