近年,糖尿病已经成为严重危害人类生存和生活质量的重要疾病,其发病率逐年攀升,成为重大的公众健康问题。已知糖尿病有两个关键发病因素,一个是胰岛β细胞的数目减少和功能衰竭,另一个则是胰岛素抵抗。由于现有糖尿病研究模型都存在β细胞生成效率低、细胞不成熟等问题,无法完全满足研究需要;并且在已有的肥胖动物模型上只有局限性的物种选择,因此建立起一个新型研究糖尿病的替代动物模型极为迫切。翼手目(Chiroptera)种类众多,分布广泛,是仅次于啮齿目的第二大哺乳类动物,其生态、食性多种多样。狐蝠科(Pteropodidae)是翼手目中以取食高糖食物(如水果汁液或者花蜜)为主的特化类群之一。长期的高糖食性适应性进化使得旧大陆果蝠有着快速降血糖的表型特征,避免取食大量简单碳水化合物后持续高血糖,因此高糖食性的旧大陆果蝠是研究降血糖机制的理想动物模型。本研究选择食果的犬蝠(Cynopterus sphinx)和食虫的大蹄蝠(Hipposideros armiger)作为实验对象,从激素水平和生理解剖水平探索其大量摄食高糖食物餐后快速降血糖机制,为哺乳动物血糖稳态研究提供帮助和补充,以期为人类的糖尿病治疗提供借鉴。首先,在空腹状态下,进行葡萄糖耐量(GTT)和胰岛素耐量(ITT)实验。结果表明食性不同的蝙蝠的降血糖速率存在差异(P<0.05),但都是依赖胰岛素降血糖的。较之大蹄蝠,犬蝠具有更高效的降血糖能力。其次,酶联免疫分析(ELISA)测定蝙蝠血清胰岛素浓度。结果显示空腹状态下(禁食12h)犬蝠(Mean±SE,39.10±4.46mIU/L,n = 9)的血清胰岛素浓度显著高于大蹄蝠(26.30 ±0.74 mIU/L,n = 11)(P<0.05)。我们认为,犬蝠经长期进化已适应高糖食物,血液中高的胰岛素浓度与其快速降低餐后血糖的表型一致,从而避免犬蝠机体受到高血糖的损伤。接着,对蝙蝠进行解剖发现犬蝠的胰腺组织结构是紧密的,而大蹄蝠的胰腺组织是弥散的。对胰腺组织进行石蜡切片制作、脱蜡至水后,进行HE染色、免疫组化染色和分析。研究发现,犬蝠(n = 4)的胰岛α细胞、胰岛β细胞和胰岛δ细胞分别占胰岛的比例为29.72 ± 2.08%、48.41 ± 4.59%和14.73 ± 2.04%,大蹄蝠(n= 4)分别为 22.19 ±3.24%、50.28 ±5.99%和 21.74 ±2.85%;犬蝠的胰岛与胰腺的面积之比为22.77 ± 0.90%,大蹄蝠的胰岛与胰腺的面积之比之比为5.28 ±0.33%,犬蝠胰岛组织占胰腺组织的比例显著高于大蹄蝠。其次,犬蝠胰岛面积比大蹄蝠显著大,β细胞分布在犬蝠中贯穿整个胰岛,而大蹄蝠主要分布在胰岛核心。结果表明,犬蝠无论是胰岛大小还是β细胞数量和大小上都要比大蹄蝠大或者多,这些生理结构变化增强了犬蝠β细胞产生和分泌胰岛素功能,这可能是犬蝠血清胰岛素显著高于大蹄蝠的原因。最后,利用5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)标记增殖细胞以及其胰腺组织做免疫荧光实验鉴定蝙蝠胰岛β细胞的增殖。结果显示,相同时间内,成年犬蝠(n=4)的胰岛β细胞增殖的数目多于成年大蹄蝠(n = 5)(P<0.05)。这表明犬蝠胰岛β细胞更新速率要比大蹄蝠快,这与犬蝠应对餐后高血糖对β细胞损伤得到充分修复有关,保持其高效的生产和分泌胰岛素功能。综上所述,葡萄糖耐量实验定量的描述了犬蝠降血糖速率显著的大于大蹄蝠,证明食果的犬蝠糖代谢能力高于食虫的大蹄蝠,并且从胰岛素浓度、胰岛结构和β细胞特征以及β细胞增殖生理层面揭示犬蝠高效的降血糖能力。暗示因食性的分化,旧大陆果蝠发生了适应性进化,获得快速降血糖表型。