■本报记者 杨晨鸟类均匀血糖浓度达18.4毫摩尔每升，而人类畸形空肚血糖仅为3.9至6.1毫摩尔每升。早在1893年，德国医学家奥斯卡·闵科夫斯基等人发明，鸟类血糖显明高于其余脊椎植物，但学界一直欧洲杯十大滚球体育app未能说明这种高血糖的分子机制。克日，四川年夜学华中医院教学邓成等人，翻新性提出鸟类GCGR（胰高血糖素受体）永念头分子模子，提醒了鸟类高血糖的心理顺应机制。相干结果宣布于《天然》。鸟类特别的“水龙头”在人体中，GCGR犹如“开关”，担任让肝脏开释葡萄糖，是血糖调理的主要一环。平日情形下，人觉得饥饿时，血糖会下降，胰高血糖素就会收回旌旗灯号让GCGR“翻开”，促使血糖回升。假如血糖降低，胰岛素则像“抽水泵”把过剩糖抽回，使血糖降落。如许一来，人体的血糖程度就被调控在一个绝对稳固的范畴。这个以GCGR受体家属为中心的双向调控机制在植物身上同样实用，但差别物种因退化需要会发生顺应性分化。脊椎植物中，GCGR受体家属基因坚持着较高的序列类似性跟功效守旧性。其血糖程度经由过程特定机制失掉精致调控，保持稳态，只是这一稳态被鸟类攻破了。为探索鸟类血糖浓度较高的起因，邓成研讨了与血糖调控亲密相干的GCGR，发明鸟类的GCGR存在构成型活性。假如GCGR似“开关”，那构成型活性就是一种“翻开的状况”，构成型活性GCGR就如一个“始终出水的水龙头”。就算不胰高血糖素进一步“拧开”，也会始终让“水箱”个别的肝脏开释大批葡萄糖。而人类的GCGR多少乎不这种构成型活性，平日处于“封闭”状况，待被胰高血糖素激活后才会“任务”。为说明这一发明，邓成团队从分子退化的角度动身，沿着脊椎植物退化树对全部有基因组解释的鱼类、两栖类、匍匐类、鸟类跟哺乳类植物的GCGR停止了大量量体外功效挑选。“咱们想从脊椎植物全部退化过程上去表征GCGR有怎么的变更，这也是该研讨凸起的意思之一。”团队成员、博士生张畅告知《中国迷信报》，从成果看，非哺乳类脊椎植物的GCGR呈构成型活性，非胎盘类哺乳植物的GCGR呈弱构成型活性，而这一特点在胎盘类哺乳植物中完整消散。但新的成绩又呈现了。从退化上看，比鸟类更早呈现的非哺乳类脊椎植物，如鱼类跟两栖类的GCGR呈构成型活性，为何它们却不像鸟类一样血糖高呢？在对各种脊椎植物GCGR在肝脏中的表白停止检测后，研讨职员终于找到了起因。肝脏中的构成型活性GCCR表白程度高，比如在“水箱”上装置大批“翻开的水龙头”，“出水”速率快、效力高。而非构成型活性GCGR即便表白较高，依然须要胰高血糖素或胰岛素“拧开或封闭水龙头”，精准调理哺乳植物血糖程度。成果表现，鸟类的GCGR在肝脏中存在高表白程度，胎盘类哺乳植物的肝脏GCGR程度也较高。比拟之下，绝年夜少数非哺乳类脊椎植物肝脏中的GCGR表白较低。可见，鸟类的“水龙头”不只一直“出水”，量还良多，以是个别情形下血糖程度较高。这一系列研讨完全说明了鸟类为何血糖程度较高的起因。飞翔暴发的“能量池”研讨团队基于鸟类GCGR的构成型活性特点，体系剖析了其在糖、脂及能量代谢中的分子调控机制。同时，他们应用基因编纂技巧，在斑马鱼、鬃狮蜥、豹纹守宫、鸡、白腰文鸟、皋比鹦鹉跟小鼠等多种脊椎植物中，敲低或过表白构成型活性GCGR，证明高表白可进步血糖程度并调理糖脂代谢。经由过程直接热量丈量法，团队发明构成型活性GCGR能进步小鼠基本代谢率，进一步支撑了GCGR在能量代谢中的感化。别的，他们还首创性地对皋比鹦鹉肝脏停止单细胞核RNA测序，并实现细胞解释。经跨物种单细胞数据比对，再次证明鸟类肝细胞中GCGR表白量最高。依靠试验成果，邓成团队作了进一步思考。“先前研讨指出，鸡每每只能短间隔飞翔，糖是支撑其疾速凌空的重要起源。”张畅说明，对短期高强度运动，包含活动员起跑，身材里都市优先挪用糖原敏捷供能。以是鸟类经由过程构成型活性GCGR保持的高血糖，为飞翔暴发阶段疾速供给能量。从生态学上看，耐力飞翔进程中，鸟类依附高能量密度的脂质。研讨团队大批的试验数据刚好证明了鸟类肝脏中高表白的构成型活性GCGR会增进脂质代谢，即挪用脂肪停止能量供给。为顺应高能耗的飞翔进程，鸟类还进步了基本代谢率。研讨团队断定，这毕生理变更与GCGR的构成型活性调控亲密关系。由此，研讨团队提出假说：鸟类GCGR的高表白跟构成性活性的联合，可能增进了其飞翔顺应退化。究竟，脊椎植物中除了蜜袋鼯会长久滑翔飞翔外，只有鸟类具有较好的飞翔才能，乃至是远程十大滚球体育app入口迁移。同时，只有鸟类具有高表白程度的高构成型活性GCGR，且能对糖脂代谢以及能量代谢停止调控。“固然这不是独bet356体育官方网站一决议要素，鸟类飞翔退化是一个庞杂的迷信成绩，仍需大批的研讨。”张畅说。有意思的是，团队经由过程家鸡育种试验发明在其Gcgr的启动子地区存在一个点渐变（eSNP），会招致基因转录程度降落，存在该点渐变的鸡表示出体重增添、血糖下降。这或者是经由人类临时驯化、育种后的家鸡飞翔才能被克制的遗传要素之一。别的，张畅提到，基于已有研讨，从心理表象上看，鸟相似乎很少呈现糖尿病病症。“但因为对鸟类糖尿病研讨较少，相干检测机制并不完美，以是不克不及完整得出‘鸟类虽血糖高，却少患糖尿病’的论断。”至于是不是鸟类GCGR增进的高代谢，让其不易患糖尿病，更需进一步探索。为血糖调理供给新视角邓成的研讨任务始终缭绕着一个观点——达尔文医学，即从生物退化法则角度说明人类疾病成因跟机制。他举例，外洋学者曾在研讨毒蜥蜴的进程中发明，希拉毒蜥一顿能够吃下相称于本身体重一半的年夜餐，却不会发胖，这是由于其唾液中的身分Exendin-4起到主要感化。厥后，Exendin-4成为第一代GLP-1（胰高血糖素样肽-1）类药物，用于人类2型糖尿病的帮助医治。而鸟类高血糖景象奇特性研讨，为血糖调理供给了新思绪——血糖程度不只由胰岛素跟胰高血糖素把持，还与GCGR的构成型活性亲密相干。在普遍挑选生物医学数据时，研讨职员发明，人类GCGR存在一个天然点渐变，存在较弱的构成型活性。当研讨职员将渐变体基因导入小鼠基因组，使其在肝脏中大批表白后，小鼠同样呈现了鸟类表型：高血糖、轻体重。这一发明，或者能为人类糖尿病的药物研发或代谢调控研讨供给潜伏靶点。“但现在只找到了这一个点渐变，咱们还在持续挑选。”张畅流露。为深刻懂得GCGR调控的分子机制，邓成团队还做了大批体外体内试验。“从多物种豢养前提、打针方式到取样，咱们在一次次的掉败中一直积聚教训，断定最佳试验前提，终极取得稳固且可反复的试验成果。”张畅对此深有感想，从前试验植物多为多少类牢固的形式植物，但此次研讨涵盖了大批脊椎植物物种的察看、剖解。脊椎植物外部构造构造跟个别的哺乳植物差别较年夜，可参考的学术材料较少，以是消耗了团队大批的时光去进修、探索。这一进程，让邓成跟团队成员领会到迷信摸索途径的漫长，但他们深感值得。而探索鸟类高血糖机制的全新篇章，也已正式开启。相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-025-08811-8