图 组成型活性GCGR调节代谢促进飞行生理适应的机制模型

　　在国家自然科学基金项目（批准号：32270438、32170498）等资助下，四川大学华西医院高原医学中心邓成团队揭示了鸟类的高血糖由肝脏中高表达的组成型活性胰高血糖素受体-GCGR所调控，研究成果以“组成型活性胰高血糖素受体驱动鸟类高血糖（Constitutively active glucagon receptor drives high blood glucose in birds）”为题，于2025年3月3日在线发表在国际著名期刊《自然》（Nature）。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08811-8。

　　鸟类具有独特的飞行生理适应能力，其拥有轻盈的体型、轻且强壮的肌肉、能支撑高速新陈代谢、强大视觉感知与发达的脑部等。与其他脊椎物种相比，鸟类最独特的特征是具有很高的血糖水平，要远远高于爬行动物、两栖类、鱼类和人类，但自1870–90s Langendorff和Minkowski等科学家发现该现象后，一直未能阐明其分子机制。

　　整个脊椎动物血糖水平主要受胰高血糖素受体-GCGR家族的调节，该受体家族基因在脊椎动物中保持着较高的序列相似性和功能保守性。本项研究通过大量脊椎动物GCGR家族受体的分子进化分析和组成型活性筛选，发现了鸟类GCGR具有极强的组成型活性而且在肝脏中保持高表达，通过斑马鱼、蜥蜴、鸟类、小鼠等体内体外实验，证明鸟类GCGR强组成型活性支撑了鸟类的高血糖。

　　作为鸟类短期飞行的主要燃料，葡萄糖可能促进了起飞阶段快速的碳水化合物能量供应，由组成型活性GCGR支持的高血糖，为鸟类飞行提供了一个巨大的能量池，促进鸟类飞行生理适应。同时该研究独辟蹊径，从分子进化和生理适应角度出发，提出组成型活性的GCGR像是一个开关，始终处于部分开启状态（即没有完全的关闭开关）但仍然可以通过其配体以及其表达水平增加进一步激活，促进糖代谢、脂质代谢和能量代谢，在一定程度上促进了鸟类适应性飞行生理的发展。