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本文是专科学术论文解读，不作念医疗提出。
20 世纪 30 年代，哈佛疲惫实际室的磋磨东谈主员发现了一种奇怪的风光：高海拔地区环境下的东谈主和动物血糖会快速裁减。但近一个世纪畴昔，这背后的机制一直是个“未解之谜”。
直到最近，好意思国格拉德斯通磋磨所伊莎·H·贾因（Isha H. Jain）磋磨员团队在 Cell Metabolism 发表论文 [1]，揭示了这种风光的核神思制。
他们发现，红细胞会像袖珍“海绵”那样经受血糖。在高海拔低氧条款下，身体会产生更多这么的“海绵”，它们积累成一个范畴弘远的“葡萄糖缓冲池”。这么，红细胞通过改变代谢步地，不仅进步了细胞向全身组织运送氧气的效力，还起到了罢了血糖水平的作用。
科学家们还进一步解释，即使在低氧实际之后，当小鼠归附到正常的氧气水平，慢性缺氧带来的益处仍不错抓续数周到数月。
贾因对媒体示意：“红细胞代表着葡萄糖代谢中一个此前未被充分意志的重要法子，这项磋磨措置了生理学中一个恒久存在的艰辛，有望为默契如何罢了血糖开辟全新的想路。”
（着手：格拉德斯通磋磨所）
伸开剩余85%贾因是格拉德斯通磋磨所磋磨员，同期她还担任 Arc 磋磨所磋磨员和加州大学旧金山分校素养。恒久以来，她聚焦于磋磨低氧血症（也称为缺氧）如何影响健康和推陈出新。
在 2023 年发表在 Cell Metabolism 的一项磋磨中，该团队不雅察到，低氧条款下的小鼠血糖水平权臣低于正常水平 [2]。也即是说，这些小鼠进食后不错快速破钞葡萄糖。不异来说血糖较低、葡萄糖耐量更好，糖尿病的患病风险可能相对较低。
一种反常的风光是：磋磨东谈主员给缺氧的小鼠喂食葡萄糖时，它们在极短时候内就在血液中澌灭了。那么，这些葡萄糖究竟去那处了？
要是从传统机制去分析，有可能会以为是胰岛素信号传导，通过指令肌肉和脂肪细胞从血液中经受葡萄糖。但令东谈主骇怪的是，PET/CT 扫描闪现，即便对小鼠腹黑、大脑、肝脏等主要器官一一分析，也仅能解释总增量约 30% 的葡萄糖摄取量，而其余近 70% 的葡萄糖去处仍然无法解释。
基于此，磋磨东谈主员估计一定还有其他机制在阐扬作用。他们初始怀疑葡萄糖是被血液中的某个细胞破钞掉了。在另一种成像期间匡助下，磋磨团队发现，红细胞才是之前缺失的“葡萄糖汇”（注：是指任何随意从血液中经受并愚弄大皆葡萄糖的物资）。
红细胞主要由血红卵白构成，是体内数目最多的细胞类型，它们以致莫得细胞核或线粒体。进修红细胞莫得线粒体，无法进行有氧氧化，只可依靠葡萄糖糖酵解供能。
在慢性缺氧的情况下，它们的数目会急剧加多，一分彩app下载而红细胞在全身血液中轮回流动，传统 PET/CT 扫描并不将血液视为观念器官，因此无法闪现这部分葡萄糖摄取。
这项磋磨带来一种“反知识”的发现：红细胞的作用不仅是“氧气搬运工”，更承担起“血糖清谈夫”的包袱。为考证这一想法，磋磨团队通过一些传统程序进行考证，以探求红细胞是否简直是解开谜题的重要。
（着手：Cell Metabolism）
领先，他们通过反复抽取缺氧小鼠的血液，使其红细胞计数看护在正常水平，从而遏止了缺氧引起的红细胞激增。但仅此一项，可使血糖权臣回升、接近正常，并逆转低血糖症。
然后，磋磨东谈主员再“反治其身”，将红细胞输注到呼吸深广空气的正常小鼠体内。罢了闪现，加多红细胞数目权臣裁减了它们的血糖，成为磋磨中的重要冲破口。
图丨只消在缺氧条款下进修的红细胞才会加多 GLUT1 葡萄糖转运卵白的品貌（着手：Cell Metabolism）
原理原理的是，在早期实际中，磋磨东谈主员留意到，澳门威斯人缺氧小鼠的红细胞对葡萄糖的摄取量更高，这背后很可能是葡萄糖转运卵白的加多。
随后，他们愚弄流式细胞术发现，缺氧小鼠的红细胞中每个细胞的 GLUT1 葡萄糖转运卵白含量均权臣升高。这有些不相宜常理，因为进修的红细胞并莫得细胞核，这意味着它们不成转录基因或合成新的卵白质。
那么，这些稀奇的 GLUT1 卵白又是如何产生的？
红细胞由骨髓握住产生，寿命约为几个月。磋磨东谈主员决定覆按在缺氧骨髓中产生的红细胞是否会在发育流程中被编程，通过这种步地产生更多的 GLUT1，并在进修投入血液轮回后看护较高的 GLUT1 转运卵白水平。
他们一语气 3 天用生物素记号小鼠体内统共已存在的红细胞，然后将小鼠转变到低氧环境中。从当时起，磋磨东谈主员不再进行稀奇的生物素记号，也即是说，骨髓中重生成的红细胞将呈现未被记号的景色。
4 周后，磋磨东谈主员将新旧红细胞辞别，并测量了它们的 GLUT1 水平。原理原理的是，只消新合成的红细胞进展出 GLUT1 上调，而老红细胞则齐备莫得变化。这标明，红细胞进修并投入血液轮回后，会保留其与生俱来的葡萄糖摄取才能，但缺氧会重编程骨髓，使其产生一批新的、对葡萄糖需求更高的红细胞。
至此，磋磨东谈主员已了解到葡萄糖如何更快地投入缺氧红细胞，但还不明晰它在红细胞里面会发生什么变化。为了寻找问题的谜底，他们给小鼠打针了记号的葡萄糖，并跟踪了其在红细胞内的升沉流程。
他们发现，缺氧红细胞代谢葡萄糖的速率比正常红细胞快得多，几分钟内就能将其升沉为 2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG），这是退换血红卵白开释氧气才能的重要分子。而这恰是东谈主体在高海拔地区所需要的，即缺氧时组织需要更多的氧气。
（着手：Cell Metabolism）
为了解这一风光的分子机制，该团队与科罗拉多大学安杰洛·达历山德罗（Angelo D'Alessandro）素养和马里兰大学艾伦·多克特（Allan Doctor）素养协调，这两位皆是红细胞生物学范围的众人。
他们发现，在正常氧气条款下，包括 GAPDH 在内的重要糖酵解酶会与卵白质 Band 3 联接，从而被遮拦在红细胞膜上，遏制糖酵解。但当氧气水平着落时，血红卵白会开释氧气并改变局势。脱氧血红卵白不错与 Band 3 竞争联接位点，开释糖酵解酶，使其随意合成更多的 2，3-DPG。
该机制将葡萄糖的破钞与氧气的运载精巧联接，已毕了“一举两得”的生理效应。磋磨东谈主员愚弄交联卵白质组学、STED 显微镜和支配协调分析，在小鼠和东谈主红细胞中证据了这一机制。
（着手：格拉德斯通磋磨所）
为模拟低氧空气的效力，磋磨东谈主员用贾因团队近期研发的药物 HypoxyStat 进行测试。浮浅来默契这种药物的作用机制：通过让血红卵白与氧气更良好地联接，来遏止氧气到达组织。
罢了闪现，该药物权臣改善高血糖表型（包括 1 型和 2 型糖尿病），以致比现存药物效力更佳。这种罢了为明天确立不依赖传统胰岛素或降糖药的全新疗法，开辟了联想空间。
图丨干系论文（着手：Cell Metabolism）
“它为咱们提供了一种从根底上不同的糖尿病颐养想路——在血糖裁减时转变红细胞阐扬作用。”贾因说谈。
虽然，红细胞输注并不是一种颐养糖尿病的盼望恒久疗法。但这项磋磨的发现指明了一些潜在的磋磨标的，举例阅兵红细胞使其对葡萄糖更具亲和力，或通过调控红细胞盘活率来加多红细胞数目，使其更年青、代谢更活跃。
磋磨团队还指出，这些发现可能不仅局限于糖尿病，明天也有望应用在开导生理学或创伤后病感性缺氧。尽管这是一个好的起初，但碎裂疏远的是，仍有好多进犯问题需要进一步深刻磋磨。明天他们将不时探索通盘身体如何适合氧气变化，并愚弄该机制探索颐养干系疾病的可能性。
参考长途：
{jz:field.toptypename/}1.https://doi.org/10.1016/j.cmet.2026.01.019
2.https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.02.007
3.https://gladstone.org/news/red-blood-cells-soak-sugar-high-altitude-protecting-against-diabetes
4.https://arcinstitute.org/news/red-blood-cells-glucose-altitude
运营/排版：何晨龙
本文是专科学术论文解读，不作念医疗提出。
发布于：北京市热点资讯