“用进废退”，这是自然进化中颠扑不破的真理。动物们深谙此道，不敢荒废，但唯有墨西哥洞穴鱼是个特例。当然，一意孤行也让它付出了惨痛的代价，永远的失去了眼睛。由于它们生活在非常缺乏藻类食物的环境中，体态很胖。
最近，一个研究团队调查了这种鱼的情况，发现与引起人类胰岛素抗性的机制相同。该研究近日已发表在《Nature》上。
胰岛素是由胰腺产生的激素，能够帮助调节血糖水平。当我们吃东西时，身体会将碳水化合物转化为葡萄糖，为身体提供能量。胰岛素会与肌肉、脂肪和肝细胞表面的受体结合，引发它们从血液中摄取葡萄糖。这会使血糖回到正常水平，这个过程中，一部分葡萄糖作为能量，另一部分会以糖元的形式存储供以后使用。如果长时间没进食，血糖水平就会下降，胰腺会释放另一种激素——胰高血糖素。它恰恰起到相反的作用，告诉肝脏和肌肉将糖元转化为葡萄糖并将其释放回血液中，从而恢复正常的血糖水平。这个维持平衡的过程称为内稳态。
糖尿病有不同的形式，但所有的糖尿病都使胰岛素无法正常工作，导致血液中的葡萄糖过量。这对于人类来说是危险的，但是对于其他的物种却有助于生存。
墨西哥脂鲤鱼（Astyanax mexicanus）有两个不同的种群组成。一种生活在河道中，外表银灰色，能够接触到阳光普照的水域（有眼睛）。另一种则是粉色的盲眼鱼，生活在黑暗地表下的洞穴中，长期缺少食物。过去有关该鱼的研究表明，对视力正常且正在发育中的洞穴鱼来说，维持视力需要消耗的能量要比它们在失明状态下高出15%。在恶劣的生存条件下，那些能够降低视觉能力的个体通常会在自然选择中幸存下来。
过去还有科学家曾观察到，在经历饥饿时，这些洞穴鱼的体重会比河道中的同类下降得少得多。导致这种现象的原因有几个，包括昼夜代谢节律减少、代谢率降低和体脂升高，但是这背后的遗传改变仍然是个谜。
美国Stowers医学研究所的Nicolas Rohner和生物学家Misty Riddle领导的这个研究团队通过一段时间的研究后确定，这种洞穴鱼体内进化出胰岛素受体的突变体，不会与胰岛素结合。
研究人员在实验室中培养了这两种墨西哥脂鲤鱼，并对它们的血糖进行监测。他们发现，在喂食和短期禁食之后，洞穴鱼的血糖水平都比河道鱼高。
然而，在经历21天的长期禁食之后，洞穴鱼的血糖水平却比河道鱼下降得低得多。这表明，洞穴鱼血糖水平内稳态的调节非常糟糕。
为了研究这背后的遗传机制，研究人员使用过去测序的基因组数据，检查了胰岛素通路中所有已知基因序列之后，他们发现河道鱼和洞穴鱼的胰岛素受体基因的编码差异，而这个编码与胰岛素抗性相关。
这种突变使得氨基酸残基脯氨酸被亮氨酸替代。这种基因变化与一种已知罕见疾病有关，即Rabson-Mendenhall综合症，其特征是严重的胰岛素抗性。
尽管患有高血糖症和脂肪肝这两种与2型糖尿病都有关联的疾病，但是这些洞穴鱼在14岁的时候表现出的衰老症状却比生活在河道中的同类要更少。它们的生育能力也没有差异，这表明容忍饥饿的进化“代价”对于生理健康来说很轻微。
这意味着，洞穴鱼可能已经进化出了补偿机制来保持健康的。尽管这种基因突变会对人体造成有害的健康影响。研究人员表示，这些潜在的机制非常值得进一步研究。
研究人员在论文中写道：“我们利用洞穴鱼模型进行了类糖尿病葡萄糖稳态失调的病理学研究。此外，我们的结果表明，在关键的代谢通路中可能进化出极端的生理指标，以适应极端的环境挑战。”
论文链接：https://www.nature.com/articles/nature26136
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