2024年05月18日 星期六

糖尿病患比較怕熱?長庚大學在果蠅身上找答案

長庚大學醫學院生化科暨生物醫學研究所教授吳嘉霖團隊發現,果蠅在飢餓狀態時對高溫的感受比飽足時更為敏感,此現象是受到大腦內胰島素的調控所致。研究成果躍上國際生物學頂級期刊《公共科學圖書館 : 生物學》,也為某些糖尿病病患比一般人對高溫更加敏感、容易在高溫環境下感到不適的現象,提供一種可能的解釋,後續研究值得關注。

上圖為活體果蠅,綠色訊號為大腦內處理飽足、飢餓與溫度訊號的蕈狀體神經結構所在位置。下圖為果蠅大腦所有神經纖維結構,其中綠色訊號為蕈狀體神經結構。圖:長庚大學提供

長庚大學表示,不同的生理狀態如何影響生物行為,一直以來是神經科學領域最感興趣的問題之一。生物醫學研究所博士生江孟軒、生物醫學系林昱淳與李芃萱同學在吳嘉霖指導下,與國家衛生研究院陳聖夫博士、國立暨南國際大學教授傅在峰、新北市立土城醫院神經內科醫師吳禹利共同合作,透過團隊研發的果蠅溫度喜好分析設備,觀察到果蠅處於飢餓狀態時,對環境高溫的感受變得特別強烈,也就是在飢餓難耐時會特別怕熱。

吳嘉霖(左二)與團隊成員李芃萱(左一)、江孟軒(右二)及林昱淳(右一)。圖:長庚大學提供
 
           
 
           

長庚大學說明,為了解這現象背後的機轉與生理意義,研究團隊透過活體生物大腦影像技術,觀察活體果蠅的大腦在接收到高溫刺激時的神經活性變化。結果發現,相較於飽足狀態下,果蠅在飢餓狀態時,大腦內特定的腦區—蕈狀體對環境的熱刺激會產生較高的神經活性。

吳嘉霖研究團隊發現,飢餓的果蠅更怕熱。圖:長庚大學提供

此外,長庚大學提到,研究團隊更進一步發現,這種飢餓狀態下,對高溫敏感是受大腦內的胰島素所調控。吳嘉霖表示,人類最喜歡的環境溫度約在25°C,當環境溫度偏離25°C太多時會感到不適。果蠅雖為變溫動物,其對溫度的喜好跟人類相似,因此這次研究成果也可以解釋,為何臨床上觀察到某些胰島素分泌失調的糖尿病病患,往往比一般人更容易在高溫環境中感到不適。研究團隊建議,生物體在過度飢餓時,應避免待在高溫的環境活動,想要透過節食方式減重的人,在過程中也需特別留意環境的熱刺激。

 
           

長庚大學補充,這項研究經費來源為國科會、長庚紀念醫院與長庚大學,成果於今年10月17日刊登於國際頂尖的生物學期刊PLOS Biology,該期刊在全球的生物學領域期刊排名前5%,自2014年起被收錄為全球145本最具科學影響力的自然指數期刊其中之一。

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