科技|高糖饮食+低运动量,熊为什么不得糖尿病?

胡吃海塞日胖7斤，闭门赖床整整一冬。吃货梦想的神仙生活可不是人人能过的。首先你得想出办法，避免患上糖尿病。

作者：Melissa Hobson

编译：安琪 MAVIS

阅读本文大概需要15分钟

video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_2596478748347285506
灰熊贪得无厌的胃口

来源：NATIONAL GEOGRAPHIC



假如你每天摄入几万卡路里的热量，体重暴涨，然后几个月窝着不动，这铁定会对你的健康产生灾难性的后果——问题是，熊每年都是这么干的。它们先猛吃一段时间，然后冬眠度过数月。为什么熊就不会因此患上糖尿病呢？

美国华盛顿州立大学的科研团队给有冬眠习性的北美灰熊饲喂大量蜂蜜水，最终发现了它们抵抗疾病的秘诀：通过特殊的遗传线索，灰熊能控制体内的胰岛素。这一发表在iScience期刊的科研成果有望帮助人们研发糖尿病的治疗方法。



一个摄像陷阱捕捉到一只灰熊从松鼠的储藏处偷取白皮松果。这些坚果是熊的重要食物。

PHOTOGRAPH BY DREW RUSH, NAT GEO IMAGE COLLECTION





胰岛素：身体的“控糖”开关



生活在美国华盛顿州普尔曼熊研究中心的灰熊为这项研究做出了重要贡献。

PHOTOGRAPH BY ROBERT HUBNER, WASHINGTON STATE UNIVERSITY



大多数哺乳动物体内都有胰岛素。这种激素能够调节身体的血糖水平，它会“命令”肝脏、肌肉和脂肪细胞吸收血糖，作为身体的能量来源。但如果大量血糖进入血液，随着时间推移，细胞就会停止反应，抵抗胰岛素的命令。这就是2型糖尿病的主要成因。在美国，大约每十个人就有一人患有2型糖尿病，这种疾病可能导致心脏病、中风和失明。与人类不同的是，熊具备某种神秘的能力，可以控制细胞对胰岛素的抵抗，像开关一样，需要时打开，不需要时关闭。



遥控摄像机拍下了一只灰熊觅食白皮松果的情景。

PHOTOGRAPH BY DREW RUSH, NAT GEO IMAGE COLLECTION



华盛顿州立大学熊中心的研究人员选择了6位实验对象：年龄在5岁-13岁之间的圈养灰熊，从它们身上提取了血清，并收集了脂肪组织用于在实验室中培养细胞。研究报告的共同作者、该大学博士后研究员布莱尔·佩里（Blair Perry）解释说，选择年轻灰熊是因为他们无法在成年熊身上做这些测试。

这项实验最终帮助研究团队锁定了熊控制胰岛素的秘诀：有8种关键蛋白质起到了独特的作用，在熊冬眠期间，它们或独立起效、或集体合作，共同调节体内的胰岛素。

佩里表示，人类和熊同属哺乳动物，共享大部分基因。因此了解这8种蛋白质的作用，可以帮助科学家更多地了解人类的胰岛素调节机制。



胖熊调节胰岛素的秘密



最大的灰熊可以长到超过360公斤。生活在北美寒冷地区的灰熊每年冬眠5-7个月，为了储存足够的能量，它们在冬眠前会努力增肥。进洞冬眠时，体重可能比“入睡”前增加一百多公斤。

PHOTOGRAPH BY ROBERT HUBNER, WASHINGTON STATE UNIVERSITY



灰熊是棕熊的一个亚种，生活在美国西部、加拿大和阿拉斯加。对灰熊来说，一年只有三季：活跃季、吃货季和冬眠季。每年春夏，这些巨兽像其他动物一样觅食、相亲、成家、照顾幼崽；秋天，灰熊全身心投入胡吃海塞，每天摄入2万卡路里热量、最多可以日胖8磅（超过7斤）；到了冬天，灰熊进入冬眠，不再进食，完全依靠自己刚囤的一身膘来过冬。佩里介绍说，熊的冬眠并不只是一种深度睡眠，会有很多生理上的变化帮助它们在没有食物的情况下度过漫长冬季，“它们的新陈代谢率、心率、体温都会下降，并且会产生胰岛素抗性。”



一个远程摄像头拍下了一只灰熊在怀俄明州大黄石生态系统中觅食白皮松果的情景。

PHOTOGRAPH BY DREW RUSH, NAT GEO IMAGE COLLECTION



冬眠期间的熊并不是一直昏睡，它们会醒过来，四处走动，但不进食。研究项目中，圈养的灰熊从冬眠中醒来时，研究人员给它们喂了两周它们最爱的食物：蜂蜜水。研究人员采集了这些熊的血液，在春季和夏季灰熊的活跃期，他们也已经采集过血液样本。然后研究团队将血液与细胞培养组织进行不同的组合，比如从冬眠熊身上提取脂肪组织细胞，与活跃期灰熊身上提取的血清结合，来观察细胞内遗传物质发生的变化。

研究发现，在所有组合中，从喂食蜂蜜水的冬眠熊身上提取的血清对研究的价值最大，有效帮助科研人员缩小了在熊体内参与调解胰岛素的“团队成员”范围，并最终确定了8种关键蛋白。



我们离战胜糖尿病又近了一步吗？



灰熊是野生动物观察者的一大亮点。

PHOTOGRAPH BY RONAN DONOVAN, NAT GEO IMAGE COLLECTION



西诺帕野生动物研究学会的熊专家迈克·萨瓦亚（Mike Sawaya）对此评论说，确认这8种蛋白质是重要的一步，从而能够确定“当灰熊改变体内胰岛素抗性时，究竟是何种‘开关’在打开和关闭。”

而本项研究的最大收获，还是要着眼于它对人类健康能起到多少影响。虽然针对胰岛素抗性已有充分了解，但其遗传学机制还有待研究。佩里补充说，通过研究一头灰熊每年怎样“打开”和“关闭”胰岛素抵抗状态，科学家有机会更好地了解其遗传学根源，从而将其应用于疾病治疗。例如，一旦科学家弄明白怎样在人体内操纵这8种关键蛋白质，就有可能将已经产生胰岛素抗性的人体“扭转回正常”。当然，这离临床药品和治疗措施还很遥远，“但我们正在接近了。”

未来，该团队希望进一步研究这8种蛋白质究竟如何关闭胰岛素抗性的开关，通过揭开灰熊“多吃少动不得病”的秘密，找到人类预防和治疗糖尿病的办法。



一个摄像陷阱捕捉到一只灰熊在吃淹死的野牛。

PHOTOGRAPH BY RONAN DONOVAN, NAT GEO IMAGE COLLECTION

---

点击下图或文末“阅读原文”进入特惠“秋分专区”

‍