有兩個人,吃著幾乎一樣的東西,過著差不多的生活。
一個住在海邊,一個住在高原。
很多年以后,醫(yī)生發(fā)現(xiàn)了一件很奇怪的事:住在高處的那個人,更不容易得糖尿病。這件事被記錄了很多年,但一直沒人說得清為什么。你可以歸因于運動、飲食、甚至陽光,但這些解釋都不夠干凈,總有漏洞。
2月19日,美國格拉德斯通研究所Isha H. Jain 教授團隊終于給出了答案,發(fā)表在《細胞·代謝》雜志上,而這個答案有點反直覺。
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長期以來,醫(yī)學界都知道高原生活能改善糖耐量,降低糖尿病風險,但原因一直是個謎。
過去我們總以為是肌肉或肝臟在高強度環(huán)境下消耗了更多熱量,但 Jain 團隊利用 PET/CT 成像技術(shù)觀測低氧環(huán)境下的老鼠時卻發(fā)現(xiàn),大約有70%的血糖增長去向竟然無法由心臟、大腦或肝臟等主要器官來解釋。
那是一個巨大的、消失的“糖分匯(glucose sink)”,仿佛血糖憑空蒸發(fā)在了血管里。經(jīng)過嚴謹?shù)倪壿嬇挪椋械淖C據(jù)最終都指向了血液中最龐大的群體——紅細胞。
紅細胞在人體中占了細胞總數(shù)的85%左右,但在傳統(tǒng)認知里,它們只是沉默的搬運工。然而在缺氧環(huán)境下,紅細胞的數(shù)量會激增,幾乎能占據(jù)血液總體積的70%。
Jain 團隊發(fā)現(xiàn),這些新生的紅細胞并非只是簡單的重復,它們配備了翻倍的“糖分抓手”——GLUT1 葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白。實驗數(shù)據(jù)令人震撼:長期缺氧的老鼠,其單體紅細胞攝取葡萄糖的能力提升了約3倍。如果你把這看作一場物種的進化,那便是紅細胞從“運輸車”跨越到了“能量站”。
但這背后的分子博弈更令人嘆為觀止。
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紅細胞沒有線粒體,它利用糖分的方式非常“原始”且高效。在富氧狀態(tài)下,一種名為 GAPDH 的代謝酶被束縛在紅細胞膜的 Band 3 蛋白上,處于“待機”狀態(tài)。
一旦進入缺氧狀態(tài),脫氧血紅蛋白便會沖過來和 Band 3 競爭,把 GAPDH 從膜上踢走,釋放進入細胞質(zhì)。這一瞬間的“反水”,直接激活了糖酵解路徑,產(chǎn)生的 2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)反過來促使血紅蛋白向組織釋放更多氧氣。這種“以糖換氧”的策略,是生命對極端環(huán)境最深情的致敬。
為了證明紅細胞真的是那個“血糖海綿”,研究者做了一個堪稱經(jīng)典的實驗:他們通過放血(phlebotomy)減少紅細胞數(shù)量,缺氧帶來的血糖下降便消失了;而把這些“高原紅細胞”輸送給常壓下的老鼠,后者的血糖竟然也神奇地降低了。
這意味著,紅細胞本身就足以左右血糖的走勢。更有趣的是,該團隊研發(fā)了一種名為 HypoxyStat 的小分子藥物,它能在不改變氧氣濃度的前提下,誘導身體產(chǎn)生這種“高原效應”。
在糖尿病模型小鼠身上,這種藥表現(xiàn)出了驚人的治療效果,完全逆轉(zhuǎn)了高血糖,甚至優(yōu)于現(xiàn)有的部分治療手段。
這個發(fā)現(xiàn)帶給我們的不僅是治愈糖尿病的新方案,更是對自然規(guī)律的一種理性敬畏。與其說我們在征服高山,不如說高山在幫我們找回身體里那股最原始、最淡然的力量。
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參考文獻:
Martí-Mateos, Y., et al. (2026). Red blood cells serve as a primary glucose sink to improve glucose tolerance at altitude. Cell Metabolism, 38(3), 1-17.
Midha, A. D., et al. (2023). Organ-specific fuel rewiring in acute and chronic hypoxia redistributes glucose and fatty acid metabolism. Cell Metabolism, 35, 504-516.
Blume, S. Y., et al. (2025). HypoxyStat, a small-molecule form of hypoxia therapy that increases oxygen-hemoglobin affinity. Cell, 188, 1580-1588.
免責聲明: 本文僅供科研及科普信息交流,不構(gòu)成任何醫(yī)療診斷或治療建議。文中提到的藥物 HypoxyStat 仍處于研究階段,任何關(guān)于糖尿病的用藥及治療方案請務必遵循執(zhí)業(yè)醫(yī)師指導。
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