人體調節血糖的重要因子,主要有胰島素、肝臟及肌肉等。然而,最近突破性研究挑戰傳統認知。美國科羅拉多大學(University of Colorado )與多國研究機構組成的團隊發現,人體數量龐大的紅血球,低氧環境竟扮演超乎想像的血糖調節角色。論文近日刊登於《細胞代謝》(Cell Metabolism)期刊,揭示高海拔低氧環境如何重塑紅血球的代謝功能,成為高效「血糖調節樞紐」。
缺氧觸發紅血球代謝轉向
住在高海拔地區的人群,糖尿病與肥胖的比率普遍較低。科學家過去多將此歸因於心肺功能增強或基礎代謝率改變,但此次研究發現,低氧狀態(Hypoxia)動物紅血球攝取血糖的效率會是原本三倍,不僅有助維持紅血球存活,更影響人體血糖耐受度(Glucose Tolerance)。
分析前往高海拔地區(約 5,260 公尺)的受試者血液,此時紅血球會將能量代謝轉向消耗較多葡萄糖的「糖解作用」(Glycolysis),並透過特殊代謝路徑產生名為「 2,3-二磷酸甘油酸」(2,3-BPG)的代謝產物。此分子能降低血紅素與氧氣的親和力,有助紅血球在缺氧組織更高效釋放寶貴氧氣。換言之,紅血球代謝更多葡萄糖,達到更強的氧氣輸送效率。
重新定義血糖的調節機制
細胞通常需要被胰島素(Insulin)刺激,吸收葡萄糖的效率才會提升;然而紅血球攝取糖分的過程,卻能繞過這套系統。團隊觀察,即使是胰島素分泌不足或已出現胰島素阻抗(Insulin Resistance),只要低氧刺激,紅血球就能主動從血液吸納大量葡萄糖。成年人約有高達 25 兆個紅血球,集體行動時足以短時間內大幅降低血糖濃度。
團隊將繼續探討紅血球對第二型糖尿病的影響。結果顯示,低氧環境或藥物刺激,都會誘導高血糖實驗小鼠的紅血球進入「高耗糖」狀態,有效降低超標的血糖。這項結果暗示了,未來可能開發出紅血球代謝的新型糖尿病療法。此外,這項研究也解釋為何某些貧血患者常伴隨不同程度的代謝疾病風險,因為他們紅血球的「血糖緩衝」功能可能受限。
總結,這項發現徹底改寫了教科書的紅血球功能定義:它不只是默默運送氧氣與二氧化碳的「工作細胞」,更是維持血糖平衡的隱形支柱。深入理解紅血球在低氧環境的分子機制,科學家努力在實驗室複製這種「高山效應」。未來,或許我們只需簡單血液代謝調節,就能如同身處高海拔森林,讓紅血球幫助我們守護血糖健康。
(首圖來源:Pixabay)






