蟒蛇从不细嚼慢咽。它们大口吞咬、绞杀，然后整只吞下猎物，一餐的重量可达自身体重的近100%。然而，即便它们在森林中悄然滑行，几个月甚至一年之间可能都不会再进食。这种极端的暴食与饥荒模式对其新陈代谢的考验远超人类日常经历。
如今，斯坦福大学与科罗拉多大学博尔德分校的研究人员发现，蟒蛇在大餐后一种代谢物水平飙升千倍，这种代谢物会使肥胖的实验小鼠拒绝食物颗粒并减轻体重——模拟了奥泽匹克和威戈维等司美格鲁肽类药物的效果。
尽管目前尚不能确定这种名为pTOS的代谢物能否转化为人类的新型减肥药物，但这项研究巩固了研究动物王国极端现象的力量。爬行动物已多次为人类提供了具有临床意义的药物。蛇毒富含生物活性化合物，已被开发成降压药和抗凝血剂。而司美格鲁肽则源于对吉拉毒蜥体内一种调节血糖水平的激素的发现。
“哺乳动物的生理和代谢范围相对狭窄，”斯坦福大学病理学副教授、吴蔡神经科学研究所成员Jonathan Long博士说。“例如，人类每餐摄入的食物约占体重的1%到2%，而且每天大约吃三顿。”与蛇不同，蛇很少进食，且进食后生理状态会发生剧烈变化。“显然，我们不是蛇。但或许通过研究这些动物，我们可以识别出也能影响人类代谢的分子或代谢途径。”
Long是这项研究的资深作者，该研究将于3月19日发表在《自然代谢》杂志上。博士后研究员肖舒克博士、南佛罗里达大学博士后研究员王梦洁博士，以及科罗拉多大学博尔德分校博士后研究员Thomas Martin博士是该研究的共同第一作者。
并非典型的实验室小鼠
蟒蛇不是常见的实验动物。它们在野外可重达200磅，寿命超过20年——与娇小的实验室小鼠相去甚远。但它们对突如其来的大餐所产生的剧烈生理反应引起了研究人员的关注。进食后数小时内，蟒蛇的器官（包括心脏）开始膨胀，体积增大50%以上；能量需求增加（消化需要热量！）超过40%；通常不分裂的细胞，如胰腺中产生胰岛素的β细胞，数量激增。
科罗拉多大学博尔德分校研究心脏病的研究人员，在偶然发现这种代谢物之前，正对蟒蛇进食后心脏的突然增长感兴趣。他们检查了体重约3.3至5.5磅的年轻缅甸蟒蛇在进食前和进食后的血液，进食量约为其体重的25%。在野外，缅甸蟒蛇可以12到18个月不进食；实验中的蟒蛇在喂食前已禁食28天。他们还对球蟒（缅甸蟒的较小近亲）进行了类似测试。
科学家们鉴定出200多种分子，这些分子在蟒蛇进食后数小时内，其血液中的丰度增加了至少32倍，另有24种分子减少了相同幅度。其中一种分子增加了超过一千倍——这是一种由进食引起的剧烈飙升。研究人员随后将该分子鉴定为pTOS，这是一种在人类中研究甚少的代谢物，主要已知为尿液中的排泄物。
“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。“但当我们以与蟒蛇进食后相似的水平给实验室小鼠注射pTOS时，我们并没有看到对能量消耗、β细胞增殖或器官大小的影响。它确实调节的是小鼠的食欲和进食行为。”
研究人员发现，给予pTOS的肥胖小鼠比对照组小鼠吃得少得多，28天后，与对照组动物相比，体重减轻了9%。这些新近变瘦的小鼠在治疗过程中，饮水量、能量消耗或活动量均未发生变化。进一步的实验表明，pTOS的效果并非源于已知调节进食的激素的变化，也不是由于胃排空速度的减慢——而这是常见的GLP-1类药物（如奥泽匹克）降低食欲的途径之一。
进一步的实验确定，pTOS是肠道细菌分解酪氨酸（一种存在于膳食蛋白质中的氨基酸）的副产物。在喂食前用抗生素处理蟒蛇，可消除与进食相关的pTOS水平升高。
“我们能够解析出一条通路，即pTOS在餐后通过肠道和肝脏中酪氨酸的代谢产生，”Long说。“我们还发现，它随后会进入大脑中一个称为下丘脑的区域，该区域是能量稳态的著名调节中枢。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餐前和餐后血液数据集。在六个数据集中，有五个在餐后pTOS水平升高，但仅升高了约2到5倍。人类中如此微小的增加，在众多其他与进食相关的代谢变化中极难被识别出来——这说明了以蟒蛇为模型动物的价值。
但有些人比其他人更像蛇。其中一个数据库中有一个人，餐后pTOS水平增加了超过25倍，达到了蟒蛇血液中的浓度水平。（由于这些数据集来自先前开展的研究，无法得知此人是否比研究中的其他参与者感觉更饱或吃得更少。）
尽管还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。
“我们正在绘制这些蛇进食后所有器官中分子丰度变化的图谱，”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。这是一种天然产物的发现形式。”
Long及其同事推测，就像降压药和抗凝血剂一样，其中一些分子可能在临床上具有用途。“也许一位因β细胞功能缺陷而患有1型糖尿病的患者，可以利用一种刺激细胞分裂的蛇类分子，或者一位肝病患者可以服用一种蛇类衍生的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）很感兴趣。“也许这种首先在蛇或其他动物身上发现的分子概念，可以扩展到人类健康的许多其他方面，”他说。
“我们很高兴向这些蛇和其他‘极端’动物学习，以激发未来的发现，”他补充道。
该研究由美国国立卫生研究院（拨款号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菲尔和彭妮·奈特脑韧性质押计划、小野制药基金会、勒杜克基金会、美国心脏协会以及斯坦福大学医学科学家培训项目资助。
#
关于斯坦福医学
斯坦福医学是一个整合的学术医疗系统，包括斯坦福医学院以及成人和儿科医疗保健系统。它们通过协作研究、教育和临床护理，共同发挥生物医学的全部潜力，为患者服务。更多信息请访问 med.stanford.edu。
期刊
Nature Metabolism
DOI
10.1038/s42255-026-01485-0
研究方法
实验研究
研究对象
动物
文章标题
Python metabolomics uncovers a conserved postprandial metabolite and gut–brain feeding pathway
文章发布日期
2026年3月19日
【全文结束】
