盲目洞穴鱼进化出胰岛素抵抗力以防止饥饿

试图更好地了解和治疗2型糖尿病等血糖疾病的研究人员可以寻找栖息在墨西哥洞穴中的奇怪小鱼的新线索。根据哈佛大学遗传学家领导的一项自然研究，这种肥胖，无眼的洞穴鱼具有与遗传性严重糖尿病患者相同的基因突变，并且在进食后经历糖尿病样血糖激增和崩溃，但它们完全健康。医学院。

这一发现“让我大吃一惊”，该论文的共同第一作者，HMS Cliff Tabin实验室的研究生Ariel Aspiras说道。“葡萄糖失调通常会引发一系列问题，但它并不存在于鱼类中。它实际上似乎对它们有益。”

联合资深作者尼古拉斯·罗纳(Nicolas Rohner)说，这条鱼提供了一个新的机会，可以了解动物如何通过可能使人类生病的特性茁壮成长。他是塔宾实验室的前博士后研究员，现在是Stowers医学研究所的助理研究员。密苏里州堪萨斯城，堪萨斯大学医学中心助理教授。

“长颈鹿的血压很高，所以血液可以长到脖子上，而且海豹的血糖水平极高，但几乎没有人会看到这些自然策略，”他说。

共同资深作者塔宾，乔治雅各布和杰奎琳哈泽尔遗传学教授兼遗传学系主任说，这项研究“提出了令人兴奋的可能性”，即洞穴鱼有其他突变可以防止通常对血糖调节不良的危害。 HMS的遗传学。

Tabin说，如果存在这种突变，研究它们可以让科学家们为人类疾病开发新的干预措施。

“我们不知道研究这些鱼是否能直接帮助我们，”Rohner说，“但是进化已经尝试了数百万年的基因变异，我认为这比任何我们能想到的更聪明，即使机器学习也是如此我认为看起来很傻。“

无苏格兰糖飙升

鱼的惊人生理学似乎是对其极端生活条件的适应。

黑色和几乎完全与外界隔绝，他们的地下住宅一年中的大部分时间都没有提供食物。这种鱼的长期饥饿被春季洪水打断，这些洪水扫除了蠕虫和藻类等营养物质。

Tabin及其同事此前透露，洞穴鱼与同样具有贪得无厌食欲的人在同一基因中具有突变。虽然对人体有害，但改变后的基因有助于鱼类尽可能地吃，并在充足的时候囤积体内脂肪。研究人员表明，新陈代谢非常缓慢，使得鱼能够在下一次洪水来临之前依赖这种脂肪。

在这项新的研究中，研究人员四处寻找洞穴鱼代谢的其他方面是否异常。他们发现这些鱼也具有胰岛素抵抗力：它们的细胞对激素在饭后吸收葡萄糖的呼声反应不佳。

许多代谢紊乱的标志和2型糖尿病的前兆，人们的胰岛素抵抗可导致过度劳累的胰腺，过多的脂肪储存和慢性高血糖。

实验表明，洞穴鱼的血糖也不断升高，但似乎不会受到人们的影响，例如神经和血管损伤。

“当我们血液中的蛋白质一直浸泡在糖中时，它们的效果不好，因为它们基本上都是糖衣，”共同第一作者，Tabin实验室的博士后研究员Misty Riddle解释道。“洞穴鱼有高血糖，但没有糖衣蛋白。他们怎么做?”

目前，Riddle建议的答案可以激发糖尿病相关组织损伤的治疗策略 - 仍然是一个谜。

深入探讨

由于洞穴鱼不是一种经过充分研究的人体新陈代谢模型，因此研究人员必须逐步找出协议，包括开发鱼类版本的葡萄糖耐量试验。

他们将三种不同的洞穴鱼种群与其表面栖息，代谢正常的表亲进行了比较，发现尽管它们具有胰岛素抵抗，但它仍然享有同样长的生命。

研究人员随后用表面鱼类培育了洞穴鱼并研究了数百种杂交种。他们发现具有洞穴鱼突变的杂种比没有突变的杂种更重，血糖水平更高。

更进一步，研究人员将洞穴鱼突变体移植到斑马鱼中，并证实它有助于胰岛素抵抗和体重增加。

科学家们正在寻找形成洞穴鱼新陈代谢的其他基因。

一路走来，他们打算向同事们展示这种鱼是研究人体新陈代谢的有用工具。“我希望人们对洞穴鱼作为一种模型感到兴奋，因为他们看到我们可以提供对胰岛素抵抗性研究的现象。，“阿斯皮拉斯说。

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