对于人类而言，维持适当的血糖水平对于整体健康和为我们的细胞提供能量至关重要。血糖不足和过高都可能导致严重的健康问题，高血糖是代谢疾病（如糖尿病）的重要指标。斯托尔斯医学研究所的最新研究结果表明，研究进化适应，特别是蝙蝠的适应可能为应对代谢疾病提供新的策略。
该研究于2024年8月28日发表在《自然生态与进化》上，由共同第一作者、博士后研究员贾斯敏·卡马乔（Jasmin Camacho, Ph.D.）和前斯托尔斯研究员安德里亚·贝尔纳尔-里维拉（Andrea Bernal-Rivera）主持，在斯托尔斯副研究员尼古拉斯·罗赫纳（Nicolas Rohner, Ph.D.）的指导下，强调了哺乳动物中记录的最高血糖水平。这表明蝙蝠进化出独特的机制，使其能够在其他哺乳动物会致命的条件下生存和繁衍。
“我们的研究显示出在自然界中前所未有的血糖水平——这种水平对其他哺乳动物来说可能是危及生命、甚至引发昏迷，但对蝙蝠却不是。”卡马乔指出。“我们正在揭示一种以前被认为是不可能的特征。”
三千万年前，热带叶鼻蝠主要以昆虫为食。随着时间的推移，这些蝙蝠已经进化为多种物种，扩展了它们的饮食，包括水果、花蜜、肉类，甚至是血液。
卡马乔解释道：“研究那些在数百万年中茁壮成长的动物使我们开始对它们经历的进化变化进行分类。热带叶鼻蝠特别迷人之处在于它们跨越众多物种的多样饮食，使我们能够探索饮食适应是如何发生的。我们的目标是将这些见解扩展到其他哺乳动物，包括人类，以潜在改善我们的健康。”
为了深入研究蝙蝠如何多样化其饮食，研究团队深入中美洲、南美洲以及加勒比地区的丛林，进行了多年的野外工作。他们的捕捉和释放任务专注于对近200只来自29个不同物种的野生蝙蝠进行葡萄糖耐量测试——该测试测量血糖水平，饲喂它们与其饮食相关的三种类型的糖中的一种：昆虫、水果或花蜜。
贝尔纳尔-里维拉提到：“我们观察到糖的处理、吸收、储存和利用的多种方法，这揭示了这些过程如何根据不同的饮食需求进行适应。”
保持血糖水平在健康范围内的过程称为葡萄糖稳态，通常由胰岛素这一激素来管理，其功能失调会导致糖尿病。不同物种的叶鼻蝠展现出一系列的葡萄糖稳态适应，包括消化解剖结构的变化和影响糖从血液运输到细胞的遗传改变。
卡马乔表示：“水果蝙蝠已经微调了它们的胰岛素信号通路，以降低其血糖水平。” “相比之下，花蜜蝙蝠能承受高血糖水平，类似于未受控制的糖尿病患者，但其机制似乎独立于胰岛素运作。”
尽管花蜜蝙蝠调节葡萄糖水平的具体机制仍在研究中，但研究人员发现了潜在的替代代谢策略指标。以糖为主的饮食的蝙蝠拥有比其他饮食的蝙蝠更长的肠道和更高表面积的肠细胞用于营养吸收。此外，花蜜蝙蝠持续表达一种对糖转运至关重要的基因，这一特征也在一种蜂鸟中被观察到。
加州大学旧金山分校的生物工程和遗传学教授纳达夫·阿希图夫（Nadav Ahituv, Ph.D.）表示：“这项研究为该领域提供了重要资源。” “它不仅概述了不同饮食的多种蝙蝠物种的代谢特征，还概述了它们的肠道结构以及可能负责这些饮食适应的基因组区域。”
阿希图夫补充道：“收集的数据将推动未来的研究，旨在了解哺乳动物的饮食变化，并可能导致开发出对人类各种代谢障碍的创新治疗。”
附加作者包括瓦伦蒂娜·佩尼亚（Valentina Peña）、索非亚·罗布（Sofia Robb, Ph.D.）、乔纳森·拉塞尔（Jonathon Russell）、克西·伊（Kexi Yi, Ph.D.）、杨夫·王（Yongfu Wang, Ph.D.）、大津千也（Dai Tsuchiya, Ph.D.）和奥斯卡·穆里洛-加西亚（Oscar Murillo-García, Ph.D.）。
这项研究得到了美国国家科学基金会生物学博士后研究奖学金（奖项编号：2109717）、布朗韦尔基金会博士后多样性丰富项目（奖项编号：G-1022339）、霍华德·休斯医学研究所汉娜·H·格蕾奖学金计划（奖项编号：GT15991）的资助，并得到了斯托尔斯医学研究所的机构支持。部分野外工作得到了瓦利德烹饪干燥热带森林保护贡献（CVC许可证：1122）的支持，来自瓦利德文化和自然遗产研究与保护研究所。
