高原环境中藏着什么秘密

在中国青藏高原海拔4000米的地区,糖尿病发病率仅是平原的九分之一。安第斯山脉的人空腹血糖比海平面低了15%以上。这让科学家们想知道高原环境中藏着什么秘密。《Cell Metabolism》上的一项研究揭开了谜底:红细胞才是控制血糖的核心。科学家发现,高原环境缺氧,这是个天然的实验室。在这个实验室里,他们通过降低氧气浓度(把氧气含量从21%降到8%),让老鼠的血糖显著降低,而且这个效果还能维持很长时间。红细胞不仅负责运输氧气,还能消耗大量葡萄糖。科学家们通过PET/CT成像发现,老鼠体内70%的葡萄糖消耗不能用内脏器官来解释。他们给老鼠放血,发现老鼠的血糖迅速回升。然后给平原老鼠输血缺氧培养出来的红细胞,两天后血糖也下降了。这表明红细胞数量增加是控制血糖的关键。缺氧时骨髓会产生更多新红细胞,这些年轻红细胞上的葡萄糖转运蛋白GLUT1和GLUT4表达量提升60%和48%。它们的葡萄糖吸收效率比成熟红细胞高2.5倍。同时缺氧也会让血红蛋白构象变化,释放糖酵解酶GAPDH,让红细胞糖酵解速度加快。研究团队基于这些发现开发了两种治疗策略:一种是间歇性缺氧处理;另一种是使用小分子药物HypoxyStat。这两种方法都能改善小鼠葡萄糖耐受能力而不需要依赖胰岛素功能。夏尔巴人虽然生活在高海拔地区却没有明显血糖优势,这是因为他们有特殊基因导致红细胞增殖能力较弱。未来研究计划优化红细胞靶向疗法以及针对GLUT1转运蛋白的调控研究。或许不久的将来基于红细胞的创新疗法可以让糖尿病患者摆脱对胰岛素依赖。