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洞穴栖息鱼可以提供保持糖尿病健康的线索

2019-01-18 11:08:30 • 来源：

生活在黑暗洞穴中的洞穴鱼只能偶尔获得食物，其症状与糖尿病相似，但似乎没有任何健康问题。由美国遗传学会主办的2016年联合遗传学会议(TAGC)上发表的新研究结果揭示了洞穴鱼如何适应极端环境的遗传基础，这些信息有朝一日可能导致新的糖尿病治疗方法和其他疾病。

洞穴栖息鱼可以提供保持糖尿病健康的线索

“我们发现洞穴鱼体内脂肪含量非常高，对饥饿具有很强的抵抗力，并且会出现糖尿病和非酒精性脂肪肝等人类疾病的症状，”Stowers医学研究所的第一作者Nicolas Rohner博士说。研究。“然而，鱼类仍然健康，没有任何明显的健康问题，就像我们在人类身上看到的那样。解开负责这些适应的分子机制或遗传学可能会对人类疾病产生新的见解。”

Rohner的研究小组正在研究墨西哥某些地区的鱼类Astyanax mexicanus。这种鱼的一种形式，被称为洞穴鱼，生活在完全黑暗的石灰岩洞穴中，而同一种鱼的另一种形式生活在洞穴附近的地表河流中。通过进化，洞穴鱼已经失去了它们在黑暗中不需要的特征，如视觉和色素沉着，并且已经获得了其他特性，可以帮助它们在这些黑暗的洞穴中生存，而且食物供应很少。

Rohner的研究重点是洞穴鱼新陈代谢的变化，让它们在没有食物的情况下存活很长时间。研究人员认为，大约每年一次的洪水会给洞穴带来食物。当食物存在时，洞穴鱼吃了很多，大大增加了它们的脂肪含量。然后，他们在这些肥胖商店吸取能量，直到他们再次进食。

该团队此前表明，当实验室每天喂食洞鱼和表面鱼的量相同时，洞鱼鱼体内脂肪的积累量是其表面鱼类的10倍。在没有食物的时期，洞穴鱼也保留了比表面鱼更多的脂肪。

在他们最近的一项研究中，研究小组发现，洞穴鱼的肝脏含有高水平的脂肪，这种疾病类似于一种叫做非酒精性脂肪性肝病的人类疾病。虽然在人类中这种情况可导致组织瘢痕形成，炎症，细胞死亡，并最终导致肝功能衰竭，但脂肪肝的洞穴鱼并未出现任何这些问题。

研究人员还发现，洞穴鱼在进食后表现出非常高的血糖水平，而在没有食物时则表现出非常低的水平。这些血糖波动与未经治疗的2型糖尿病患者相似，但它们似乎不会对洞穴鱼产生负面影响。

“我们认为，像冬眠动物在秋季获得额外的体脂以度过冬季，洞穴鱼会成为胰岛素抵抗，这是他们获取高体脂水平的策略的一部分，”Rohner说。“同样，在没有食物的时候，他们可能会使用更高的体脂水平来抵抗饥饿。”

研究人员将基因突变确定为洞穴鱼胰岛素抵抗的来源。“这不是像冬眠动物那样的监管或季节性机制，”罗纳说。“洞穴鱼经常对胰岛素有抵抗作用，这使得论证更加强烈，这是他们用来获得更高体脂水平的一种策略。鱼类必须获得补偿机制，即使这些高脂肪水平也能保持健康。 “

像Rohner这样的新方法可以帮助产生关于糖尿病的新见解，糖尿病是一种可能涉及许多基因和许多生物途径的复杂疾病。

“我们的方法，即比较生理学或进化医学，利用了许多生物体适应非常特定环境的事实，”Rohner说。“这是一种新兴的方法，旨在尝试使用自然变异作为发现其他类型研究中可能遗漏的新分子途径的替代方法。”

罗纳指出，这项研究可能需要几十年才能实现针对患者的特定治疗。“然而，我们可以指出洞穴鱼用于保持健康的候选基因和途径，”他说。“这是一种独特的进化策略，也是我们无法发明的。一旦我们确定了基因和途径并了解它们，那么潜在的研究人员就可以开发出可能对患者有益的药物。”

Rohner将于7月15日星期五上午9:15在佛罗里达州奥兰多市奥兰多世界中心万豪酒店的大宴会厅举行的Allied Genetics Conference上展示“洞穴鱼进化为代谢性疾病的自然模型”。

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