鳥類均勻血糖濃度達18.4毫摩爾每升，而人類正常空肚血糖僅為3.9至6.1毫摩爾每升。早在1893年，德國醫學家奧斯卡·閔科夫斯基等人發明，鳥類血糖顯明高于其他脊椎植物，但學界一直未能說明這種高血糖的分子機制。

近日，四川年夜學華中醫院傳授鄧成等人，立異性提出鳥類GCGR（胰高血糖素受體）永念頭分子模子，提醒了鳥類高血糖的心理順應機制。相干結果頒發于《天然》。

鳥類特別的“水龍頭”

在人體中，GCGR好像“開關”，擔任讓肝臟開釋葡萄糖，是血糖調理的主要一環。

凡是情形下，人覺得饑餓時，血糖會下降，胰高血糖素就會收回電子訊號讓GCGR“翻開”，促使血糖上升。假如血糖降低，胰島素則像“抽水泵”把多余糖抽回，使血糖降落。如許一來，人體的血糖程度就被調控在一個絕對穩固的范圍。

這個以GCGR受體家族為焦點的雙向調控機制在植物身上異樣實用，但分歧物種因退化需求會發生順應性分化。

脊椎植物中，GCGR受體家族基因堅持著較高的序列類似性和效能守舊性。其血糖程度經由過程特定機制獲得精緻調控，保持穩態，只是這一穩態被鳥類打破了。

為探討鳥類血糖濃度較高的緣由，鄧成研討了與血糖調控親密相干的GCGR，發明鳥類的GCGR具有構成型活性。

假如GCGR似“開關”，那構成型活性就是一種“翻開的狀況”，構成型活性GCGR就如一個“一向出水的水龍頭”。就算沒有胰高血糖素進一個步驟“擰開”，也會一向讓“水箱”普通的肝臟開釋大批葡萄糖。

而人類的GCGR包養網排名簡直沒有這種構成型活性，凡是處于“封閉”狀況，待被胰高血糖素激活后才會“任務”。

為說明這一發明，鄧成團隊從分子退化的角度動身，沿著脊椎植物退化樹對一切有基因組注釋的魚類、兩棲類、匍匐類、鳥類和哺乳類植物的GCGR停止了大量量體外效能挑選。

“我們想從脊椎植物全部退化過程上往表征GCGR有如何的變更，這也是該研討凸起的意義之一。”團隊成員、博士生張暢告知《中國迷信報》，從成果看，非哺乳類脊椎植物的GCGR呈構成型活性，非胎盤類哺乳植物的GCGR呈弱構成型活性，而這一特征在胎盤類哺乳植物中完整消散。

但新的題目又呈現了。從退化上看，比鳥類更早呈現的非哺乳類脊椎植物，如魚類和兩棲類的GCGR呈構成型活性，為何它們卻不像鳥類一樣血糖高呢？

在對各類脊椎植物GCGR在肝臟中的表達停止檢測后，研討職員終于找到了緣由。

肝臟中的構成型活性GCCR表達程度高，比如在“水箱”上裝置大批“翻開的水龍頭”，“出水”速率快、效力高。而非構成型活性GCGR即便表達較高，依然需求胰高血糖素包養或胰島素“擰開或封閉水龍頭”，精準調理哺乳植物血糖程度。

成果顯示，鳥類的GCGR在肝臟中具有高表達程度，胎盤類哺乳植物的肝臟GCGR程度也較高。比擬之下，盡年夜大都非哺乳類脊椎植物肝臟中的GCGR表達較低。

可見，鳥類的“水龍頭”不只不竭“出水”，量還良多，所以普通情形下血糖程度較高。這一系列研討完全說明了鳥類為何血糖程度較高的緣由。

飛翔迸發的“能量池”

研討團隊基于鳥類GCGR的構成型活性特征，體系解析了其在糖、脂及能量代謝中的分子調控機制。同時，他們應用基因編纂技巧，在斑馬魚、鬃獅蜥、豹紋守宮、雞、白腰文鳥、皋比鸚鵡和小鼠等多種脊椎植物中，敲低或過表達構成型活性GCGR，證明高表達可進步血糖程度并調理糖包養脂代謝。

經由過程直接熱量丈量法，團隊發明構成型活性GCGR能進步小鼠基本代謝率，進一個步驟支撐了GCGR在能量代謝中的感化。此外，他們還首創性地對虎包養網皮鸚鵡肝臟停止單細胞核RNA測序，并完成細胞注釋。經跨物種單細胞數據比對，再次證明鳥類肝細胞中GCGR表達量最高。

依托試驗成果，鄧成團隊作了進一個步驟思慮。

“先前研討指出，雞往往只能短間隔飛翔，糖是支撐其疾速騰空的重要起源。”張暢說明，對于短期高強度運動，包含活動員起跑，身材里城市優先挪用糖原敏捷供能。所以鳥類經由過程構成型活性GCGR保持的高血糖，為飛翔迸發階段疾速供給能量。

從生態學上看，耐力飛翔經過歷程中，鳥類依靠高能量密度的脂質。研討團隊大批的試驗數據剛好證明了鳥類肝臟中高表達的構成型活性GCGR會增進脂質代謝，即挪用脂肪停止能量供給。

為順應高能耗的飛翔經過歷程，鳥類還進步了基本代謝率。研討團隊判定，這平生理變更與GCGR的構成型活性調控親密聯繫關係。

由此，研討團隊提出假說：鳥類GCGR的高表達和構成性活性的聯合，能夠增進了其飛翔順應退化。究竟，脊椎植物中除了蜜袋鼯會長久滑翔飛翔外，只要鳥類具有較好的飛翔才能，甚至是遠程遷移。同時，只要鳥類具有高表達程度的高構成型活性GCGR，且能對糖脂代謝以及能量代謝停止調控。

“當然這不是獨一決議原因，鳥類飛翔退化是一個復雜的迷信題目，仍需大批的研討。”張暢說。

有興趣思的是，團隊經由過程家雞育種試驗發明在其Gcgr的啟動子區域存在一個點漸變（eSNP），會招致基因轉錄程度降落，具有該點漸變的雞表示出體重增添、血糖下降。這或許是顛末人類持久馴化、育種后的家雞飛翔才能被克制的遺傳原因之一。

此外，張暢提到，基于已有研討，從心理表象上看，鳥相似乎很少呈現糖尿病病癥。“但由包養于對鳥類糖尿病研討較少，相干檢測機制并不完美，所以不克不及完整得出‘鳥類雖血糖高，卻少患糖尿病’的結論。”至于是不是鳥類GCGR增進的高代謝，讓其不易患糖尿病，更需進一個步驟探討。

為血糖調理供給新視角

鄧成的研討任務一向繚繞著一個概念——達爾文醫學，即從生物退化紀律角度說明人類疾病成因和機制。

他舉例，國外學者曾在研討毒蜥蜴的經過歷程中發明，希拉毒蜥一頓可以吃下相當于本身體重一半的年夜餐，卻不會發胖，這是由於其唾液中的成分Exendin-4起到主要感化。后來，Exendin-4成為第一代GLP-1（胰高血糖素樣肽-1）類藥物，用于人類2型糖尿病的幫助醫治。

而鳥類高血糖景象奇特性研討，為血糖調理供給了新思緒——血糖程度不只由胰島素和胰高血糖素把持，還與GCGR的構成型活性親密相干。

在普遍挑選生物醫學數據時，研討職員發明，人類GCGR存在一個天然點漸變，具有較弱的構成型活性。當研討職員將漸變體基因導進小鼠基因組，使其在肝臟中大批表達后，小鼠異樣呈現了鳥類表型：高血糖、輕體重。這一發明，或許能為人類糖尿病的藥物研發或代謝調控研討供給潛伏靶點。

“但今朝只找到了這一個點漸變，我們還在持續挑選。”張暢流露。

為深刻清楚GCGR調控的分子機制，鄧成團隊還做了大批體外體內試驗。“從多物種豢養前提、打針方式到取樣，我們在一次次的掉敗中不竭積聚經歷，斷定最佳試驗前提，終極取得穩固且可重復的試驗成果。”

張暢對此深有感慨，以前試驗植物多為幾類固定的形式植物，但此次研討涵蓋了大批脊椎植物物種的察看、剖解。脊椎植物外部組織構造和普通的哺乳植物差別較年夜，可參考的學術材料較少，所以消耗了團隊大批的時光往進修、探索。

這一經過歷程，讓鄧成和團隊成員領會到迷信摸索途徑的漫長，但他們深感值得。而探討鳥類高血糖機制的全新篇章，也已正式開啟。

相干論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-025-08811-8

《中國迷信報》(2025-03-21 第1版 要聞)