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高海拔地區不易得糖尿病 最新研究揭祕

在低氧環境下,如圖中印度喜馬拉雅山區,較不容易得糖尿病,因為紅血球會消耗葡萄糖,降低血糖。(STR/AFP via Getty Images)
在低氧環境下,如圖中印度喜馬拉雅山區,較不容易得糖尿病,因為紅血球會消耗葡萄糖,降低血糖。(STR/AFP via Getty Images)

文/記者陳俊村
過去研究發現,住在海拔較高、氧氣較稀薄的地區,罹患糖尿病機率較低,但背後原因一直是個謎團。美國「格拉德斯通研究所」最新研究解開了這個現象的根本原因,他們發現在低氧環境下,如世界最高峰,紅血球會像海綿一般吸收葡萄糖,降低血糖。

「格拉德斯通研究所」(Gladstone Institutes)研究團隊指出,紅血球可以調整自身的新陳代謝,以吸收血液中的糖分。在高海拔地區,這種適應不僅能更有效率的把氧氣輸送到全身各個組織,同時還有降低血糖的好處。研究成果已發表於《細胞代謝》(Cell Metabolism)期刊。

這項研究資深作者、格拉德斯通研究所研究員賈恩(Isha Jain)表示,研究結果解決了生理學中一個長期存在的難題。

葡萄糖吸收器 紅血球被忽略

身兼加州大學舊金山分校(University of California, San Francisco)生物化學教授的賈恩說,「紅血球代表葡萄糖代謝中一個先前未被充分認識的隱密環節。這項發現可能會開啟全新的方向,讓我們重新思考如何控制血糖。」

在先前的研究中,賈恩研究團隊注意到,呼吸低氧空氣的小鼠血糖比較低,而且明顯低於正常濃度。這意味著這些小鼠進食後,能迅速消耗葡萄糖,這是罹患糖尿病風險較低的跡象。但當研究人員利用影像技術追蹤葡萄糖的去向時,卻無法在主要器官上找到這些葡萄糖。

研究團隊改用另一種影像技術後發現,紅血球正是先前人們所忽略的「葡萄糖吸收器」,也就是能從血液中吸收並利用大量葡萄糖的細胞。

研究團隊透過進一步的小鼠實驗證實,紅血球確實吸收了葡萄糖。在低氧條件下,小鼠不僅產生更多的紅血球,而且每個紅血球吸收的葡萄糖量,也比在正常氧氣條件下生成的紅血球更多。

量血糖示意圖。量血糖示意圖。(Shutterstock)

缺氧時 紅血球消耗葡萄糖

為了探討這個現象的分子機制,研究團隊進行了這次研究。他們發現,在低氧環境下,紅血球會利用葡萄糖生成一種分子,幫助細胞把氧氣釋放到組織中──這種功能在氧氣稀少時特別需要。

參與研究的科羅拉多大學安舒茨醫學院(University of Colorado Anschutz Medical Campus)研究人員達歷山德羅(Angelo D’Alessandro)表示,「最令我感到驚訝的是這個效果之大。人們通常認為紅血球是被動的氧氣載體。然而,我們發現它們可以消耗全身相當大分量的葡萄糖,尤其是在缺氧情況下。」

賈恩說,這項研究為他們打開了一扇門,用截然不同的方式來思考糖尿病治療,也就是可以嘗試募集紅血球來當作葡萄糖吸收器,降低血糖。

但她也提到,這項研究只是個開始。「關於整個身體如何適應氧氣變化,以及我們如何利用這些機制來治療一系列疾病,我們還有很多東西需要學習。」

除了比較不會罹患糖尿病之外,先前研究也揭示,住在高海拔地區的其他健康益處,包括降低心血管疾病風險、不易發生腦震盪、比較不會罹患注意力不足過動症(ADHD)等。◇