研究人员研究蟒蛇时发现，一种代谢物在进食后激增，似乎能抑制肥胖小鼠的食欲。这一发现表明，自然界最极端的进食模式之一可能揭示新陈代谢和未来肥胖治疗的新线索（概念图）。图片来源：Stock
一项新研究探讨了蟒蛇的极端生物学如何为肥胖研究指出一条意想不到的路径。
蟒蛇不细嚼慢咽。它们撕咬、缠绕，将猎物整个吞下，一餐可接近其体重的100%。但即使在森林中悄悄滑行，数月甚至一年可能才过去一次大餐。这种暴食与长期禁食的循环，将其新陈代谢推向远超人类日常生活的极端。
斯坦福医学院和科罗拉多大学博尔德分校的研究人员现已确定，蟒蛇在大量进食后，一种代谢物会激增1000倍。当给肥胖的实验室小鼠注射这种代谢物时，它们会避开食物颗粒并减轻体重，产生与司美格鲁肽类药物（如Ozempic和Wegovy）相似的效果。
现在判断这种名为pTOS的代谢物能否为人类带来新的减肥疗法还为时过早。即便如此，这些发现也凸显了研究具有异常生物学特性的动物的价值。爬行动物已经帮助启发了针对人类的重要药物。蛇毒含有生物活性化合物，已被转化为降压药和抗凝剂。司美格鲁肽本身也可追溯到吉拉毒蜥体内一种有助于调节血糖的激素的发现。
“哺乳动物的生理和代谢范围相对狭窄，”病理学副教授、吴蔡神经科学研究所成员Jonathan Long博士说，“例如，人类每餐进食约体重的1%到2%，每天大约吃三顿，”而蛇很少进食，进食后生理机能会发生剧烈变化。“显然，我们不是蛇。但通过研究这些动物，我们或许能识别出也能影响人类新陈代谢的分子或代谢途径。”
Long是这项研究的资深作者，该研究最近发表在《自然-代谢》上。博士后学者Shuke Xiao博士、南佛罗里达大学博士后学者Mengjie Wang医学博士、以及科罗拉多大学博尔德分校博士后学者Thomas Martin博士是该研究的主要作者。
不完全是实验室小鼠
蟒蛇与标准实验室动物相去甚远。它们体重可达200磅（91公斤），在野外可存活20年以上。它们进食后身体的剧烈反应尤其令研究人员感兴趣。大餐后数小时内，包括心脏在内的器官可能增大50%以上。能量需求增加超过40%。甚至产生胰岛素的胰腺β细胞（通常很少分裂）也会迅速增加数量。
科罗拉多大学博尔德分校的研究人员最初在研究这种突然的心脏生长时发现了pTOS。他们收集了体重约3.3至5.5磅（1.5至2.5公斤）的幼年缅甸蟒蛇在进食前和进食后的血液，进食量约为体重的25%。在野外，缅甸蟒蛇可以12到18个月不进食，但实验室中的蛇在进食前已禁食28天。该团队还在球蟒（缅甸蟒的较小近亲）上进行了类似测试。
血液样本显示出巨大的代谢变化。超过200种代谢物在进食后上升至少32倍，而24种下降相同幅度。一种分子立即引起注意，因为它增加了超过1000倍。这种分子就是pTOS，在人类中是一种研究甚少的代谢物，主要作为尿液中排泄的化合物而为人所知。
“我们想知道这种代谢物是否影响了蛇进食后的任何生理变化，”Long说，“但当我们将pTOS以与蟒蛇进食后相似的水平给予实验室小鼠时，我们没有看到对能量消耗、β细胞增殖或器官大小的影响。它调节的是小鼠的食欲和进食行为。”
研究人员发现，给予pTOS的肥胖小鼠进食量显著少于对照组，28天后，与对照组动物相比，体重减轻了9%。这些新近变得苗条的小鼠在整个治疗过程中，饮水量、能量消耗或活动量均无变化。额外的实验表明，pTOS的作用并非由于调节进食的激素变化，也不是由于胃排空速度的降低——而胃排空减慢是常见GLP-1药物（如Ozempic）降低食欲的方式之一。
进一步的实验确定，pTOS是酪氨酸（一种存在于膳食蛋白质中的氨基酸）被肠道细菌分解的副产品。在进食前用抗生素处理蟒蛇，会消除与进食相关的pTOS水平升高。
“我们能够梳理出一条通路，其中pTOS在进食后通过肠道和肝脏中酪氨酸的代谢产生，”Long说，“我们还发现它随后会到达大脑中一个称为下丘脑的区域，该区域是众所周知的能量稳态调节器。在那里，它激活了参与调节进食行为的神经元。”
人类中的代谢物
研究人员随后研究了六个公开可用的健康志愿者进食前后血液数据集。在六个中的五个中，进食后pTOS水平升高，但仅升高约2到5倍。人类中如此微小的增加极难从许多其他与进食相关的代谢变化中区分出来——这说明了使用蟒蛇作为模型动物的价值。
但有些人比其他人更像蛇。数据库中有一个个体在进食后pTOS增加了超过25倍，达到了蟒蛇级别的血液浓度。（由于这些数据集来自先前进行的研究，无法知道此人是否比研究中的其他参与者感觉更饱或吃得更少。）
尽管需要更多研究来探讨pTOS在人类中抑制食欲的可能用途，但蟒蛇为研究人员提供了大量可供研究的额外分子。
“我们正在生成这些蛇所有器官中进食后丰度变化的分子图谱，”Long说，“我们已经发现许多看起来像激素的分子，但与小鼠或人类中任何已知的激素都没有相似性。这是一种天然产物发现的形式。”
Long和他的同事推测，就像降压药和抗凝剂一样，其中一些分子可能在临床上具有实用性。“也许因β细胞功能缺陷而患有1型糖尿病的患者可以从刺激细胞分裂的蛇分子中受益，或者患有肝病的人可以服用一种蛇衍生药物来促进器官重塑，”Long说。
他指出，科学家们对增强人类能力（例如制造增强免疫反应的疫苗）的兴趣浓厚。“也许这种利用首先在蛇或其他动物中发现的分子概念可以扩展到人类健康的许多其他方面，”他说。
“我们很高兴能从这些蛇和其他‘极端’动物身上学习，以激发未来的发现，”他补充道。
参考文献：“Python metabolomics uncovers a conserved postprandial metabolite and gut–brain feeding pathway” by Shuke Xiao, Mengjie Wang, Thomas G. Martin, Barry Scott, Xing Fang, Xinming Liu, Yongjie Yang, Sipei Fu, Steven D. Truong, Jack F. Gugel, Gregory L. Maas, Marcus P. Mullen, Jennifer Hampton Hill, Veronica L. Li, Andrew L. Markhard, Mingming Zhao, Wei Qi, Saranya C. Reghupaty, Meng Zhao, Jan Spaas, Wei Wei, Trine Moholdt, John A. Hawley, Christian T. Voldstedlund, Erik A. Richter, Xiaoke Chen, Katrin J. Svensson, Daniel Bernstein, Leslie A. Leinwand, Yong Xu and Jonathan Z. Long, 19 March 2026, Nature Metabolism. DOI: 10.1038/s42255-026-01485-0
该研究由美国国立卫生研究院（资助号R01GM029090、R01DK138518、R01DK105203、R01DK124265、K99DK141966、K99AR081618、F32HD112123、F32HL170637、F32DK138685和T32GM142607）、吴蔡人类表现联盟、斯坦福糖尿病研究中心、吴蔡神经科学研究所的Phil和Penny Knight大脑弹性倡议、小野制药基金会、Leducq基金会、美国心脏协会以及斯坦福大学医学科学家培训项目资助。
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