人可以經肛門呼吸；平均每天睡7小時18分最能遠離糖尿病|科技周覽

整理 | 周舒義、平生

目錄

• 人可以經肛門呼吸
• 減肥藥還能幫助戒煙戒酒？
• 這種腦細胞會清除導致阿爾茨海默病的“毒蛋白”
• 蟑螂和伴侶“互食翅膀定終身”
• 平均每天睡7小時18分最能遠離糖尿病
• 左撇子比右撇子更好勝

人可以經肛門呼吸

嚴重的呼吸衰竭患者通常需要依賴機械通氣才能生存，但這些治療方法可能會導致進一步的肺部損傷。為此，科學家們正在探索一種名為“腸內通氣”的新方法，通過腸道輸送氧氣。近期，來自東京科學大學的武部貴則（Takanori Takebe）等人在Cell Press 旗下期刊Med發文，他們進行了首次人體試驗，驗證了這種“肛門呼吸”方式在人體中的安全性、耐受性和可行性。

全氟萘烷（Perfluorodecalin，PFD）是一種無色透明、高度惰性的液體，具有優異的攜氧能力。在1個大氣壓下，1 L全氟萘烷能夠溶解400-500 mL氧氣，相比之下，水的氧氣溶解度約為10 mL/L，而人體血液攜氧量約為200 mL/L。

研究團隊從泥鰍等水生生物獲得靈感，它們能夠在缺氧環境下通過腸道遠端進行氣體交換。人體遠端腸道同樣可以吸收氧氣、排出二氧化碳。一個順理成章的想法是，從肛門向遠端腸道注入溶解氧的PFD，輔助氣體交換，或許就能減輕患者的肺部負擔。

新研究納入27名年齡在20至45歲之間的健康成年男性志愿者，旨在評估逐步增加PFD給藥劑量的安全性和耐受性。參與者接受了單次直腸內非氧合PFD給藥，劑量從25 mL遞增至1500 mL，并在體內保留60分鐘。結果顯示，未出現任何嚴重不良事件或劑量限制性毒性。隨著劑量升高，部分受試者出現了腹脹、腹痛和便意等輕度胃腸道不適，但這些反應均為短暫的輕微癥狀，可自行恢復。尤其是在1000mL及以下劑量范圍內，整體耐受性表現較好。

臨床試驗設計和結果概要。本研究采用3+3設計方法，對健康成年男性進行劑量遞增試驗，在確認安全性的前提下，逐步增加 PFD 劑量。| Credit: Takanori Takebe

給藥后12小時內采集的血液樣本顯示，PFD濃度均低于檢測限（<1.0 μg/mL）。這表明PFD不會被腸道吸收到體內，引發全身毒性的風險極低。此外，盡管為了確認安全性，試驗使用的是未主動充氧的PFD，但在500mL以上的高劑量組中，仍觀察到外周血氧飽和度略微上升了約1%。這一結果尚不足以證明該技術已經具備明確治療效應，卻為其“通過腸道輔助供氧”的基本原理提供了初步支持。

論文作者表示，這項全球首例人體試驗建立了重要的安全基礎，下一步將推進富氧PFD的臨床研究，以驗證其在重癥呼吸衰竭患者中的真實療效。研究團隊創立了一家名為EVA Therapeutics的公司，其開發的腸內呼吸系統EVA10目前正處于1期臨床試驗階段，計劃開發為治療早產兒呼吸窘迫綜合征的急救療法。如果后續研究順利，這種不依賴肺部本身完成氧合的新策略，未來或有望成為呼吸機和ECMO之外的一種微創補充治療手段。

此前，武部貴則團隊發現小鼠、大鼠和豬在內的哺乳動物可繞過呼吸系統、通過肛門呼吸，因此在2024年被授予“搞笑諾貝爾獎”。

相關論文：https://www.cell.com/med/abstract/S2666-6340(25)00314-9

減肥藥還能幫助戒煙戒酒？

3月5日發表于《英國醫學雜志》（BMJ）的一項大型研究表明，最初被廣泛用于減重和治療糖尿病的GLP-1類藥物不僅能夠降低體重，還可能有助于降低酒精、尼古丁、可卡因和阿片類物質的成癮風險。對于已經成癮的人來說，這類藥物可使物質濫用致死風險降低50%。

“GLP-1類藥物對多種作用機制不同的成癮物質都具有一致的療效，這著實令人驚訝，”新研究的共同作者、臨床流行病學家Ziyad Al-Aly表示。

研究團隊分析了美國退伍軍人事務部數據庫中超過60萬名退伍軍人的電子健康記錄，將服用GLP-1藥物的2型糖尿病患者，與服用另一類糖尿病藥物SGLT-2（鈉-葡萄糖協同轉運蛋白2）的患者進行比較，持續隨訪3年。結果發現，在此前沒有成癮史的人群中，GLP-1用藥者在3年內患上物質使用障礙的風險顯著降低：酒精成癮風險降低了18%，大麻成癮風險降低14%，對可卡因、尼古丁成癮的風險均降低20%，阿片類藥物成癮的風險降低25%。

更令人振奮的是，對于在研究開始時已經有成癮史的患者，GLP-1藥物與一系列更好的結局相關：與對照組相比，這些患者死于物質濫用的風險降低了50%，前往急診的風險下降31%，住院風險下降26%。

“我們的病人告訴我們，‘我不想再抽煙了，也不想再喝酒了，’”加拿大多倫多大學的內分泌學家Daniel Drucker說。“毫無疑問，這是真的，而且確實有人有效。”

俄克拉荷馬州立大學塔爾薩分校的藥理學家W. Kyle Simmons認為，這種死亡率下降是“極其驚人和令人鼓舞的”。他強調，由于GLP-1和SGLT-2藥物都對糖尿病和全身健康有積極作用，兩組結果的差異進一步鞏固了這樣一種觀點：這種抗成癮效果與GLP-1藥物在大腦中的作用有關，而不僅僅是整體健康改善的結果。

Simmons補充說，目前尚不清楚GLP-1類藥物如何抑制成癮，但其似乎對不同物質都有效，這表明它們可能作用于某種共同的機制。他認為最可能的解釋是，大腦中利用多巴胺來強化愉悅體驗、驅動渴望的神經網絡受到了影響。

Al-Aly強調，盡管結果令人鼓舞，但有物質使用障礙的人不應在未咨詢醫生的情況下服用GLP-1類藥物。目前尚不清楚這些藥物批準范圍之外的使用是否會導致不良后果，比如危險的體重下降。在將GLP-1類藥物用于治療一般人群的成癮問題之前，還需要進行更多研究。

相關論文：https://doi.org/10.1136%2Fbmj-2025-086886

這種腦細胞會清除導致阿爾茨海默病的“毒蛋白”

tau蛋白在大腦中的積累是阿爾茨海默病的標志之一。在3月6日發表于Cell Press Blue的一篇論文中，研究人員報告了一種此前未知的機制，該機制似乎會導致tau蛋白的積聚。這項研究采用了動物模型、細胞模型以及患者組織，揭示了伸長細胞的關鍵作用——這種特化腦細胞負責調控腦—身體信號傳導。

“我們的發現揭示了伸長細胞在神經退行性疾病中此前被低估的病理性作用。”通訊作者、法國國家健康與醫學研究院的Vincent Prevot表示，“關注伸長細胞的健康狀況可能是改善tau蛋白清除，限制疾病進展的一種途徑。”

伸長細胞是一種非神經元腦細胞，主要分布于大腦的第三腦室。既往研究表明，這類細胞在血液與腦脊液之間的代謝信號轉運中發揮著積極作用——腦脊液是環繞大腦和脊髓的液體，也是維持穩態的通訊樞紐。

在這項研究中，研究人員旨在深入理解伸長細胞如何清除tau等毒性分子以維持大腦健康。他們發現，這類腦細胞將毒性分子從腦脊液轉運至血液中進行清除，而當其功能異常時，tau蛋白便會在大腦中積聚。

“令人驚訝的是，我們不僅在嚙齒動物模型和細胞模型中證實伸長細胞確實參與tau蛋白的清除，而且還發現阿爾茨海默病患者腦中的伸長細胞呈現碎片化狀態，且與其轉運功能相關的基因表達發生了改變。”Prevot表示。

研究團隊指出，這些發現凸顯了開發旨在維持大腦穩態以預防神經退行性變的干預措施的潛力，但同時也承認將伸長細胞作為阿爾茨海默病干預靶點面臨若干挑戰。一個關鍵局限是缺乏良好的相關動物模型；另一個則是需要更大規模的隊列研究和更多縱向數據以確立因果關系，并明確伸長細胞功能障礙與tau蛋白病理之間的時序關聯。

相關論文：http://dx.doi.org/10.1016/j.cpblue.2026.100003

蟑螂會和伴侶“互食翅膀定終身”

某些蟑螂并不像看起來那樣無牽無掛，它們會結成排他性的伴侶關系，而且會像人類互換戒指一樣通過儀式宣告“忠貞”——只不過這種儀式有點奇特：互相吃掉對方的翅膀。

3月4日發表在《皇家學會開放科學》（Royal Society Open Science）的一項研究顯示，一種以朽木為食的蟑螂——臺灣木食蜚蠊（Salganeataiwanensis），在配對個體彼此啃食翅膀之后，會表現出明顯的排他性伴侶關系，并共同攻擊外來闖入者。這種選擇性行為此前通常被認為是脊椎動物（如人類和某些鳥類）的特征。

為了確認互啃翅膀是否與伴侶關系形成有關，研究團隊設計了對照實驗。他們將蟑螂分為兩組：一組是已經吃掉伴侶翅膀的配對個體，另一組則尚未完成這一儀式。研究人員為每對個體設置巢穴環境，待它們安頓下來后，再分別引入陌生的雄性或雌性蟑螂作為“第三者”。整個過程由攝像機記錄下來，并使用專門軟件進行分析。

實驗裝置（a）和流程示意圖（b）| Credit: Royal Society Open Science (2026)

結果顯示，吃掉伴侶翅膀的蟑螂會對外來陌生個體表現出敵意，用身體撞擊闖入者，將其驅離巢穴。在記錄的440次攻擊中，誤傷伴侶的比例不到0.5%，而且即使偶爾發生誤傷，攻擊也幾乎立刻停止。無論是雄性還是雌性，都會攻擊任何性別的闖入者；即使引入了健康的潛在交配對象，已經配對的伴侶也不會更換配偶，或嘗試與新來者交配。論文寫道：“這是首次通過實驗證明，選擇性攻擊是無脊椎動物選擇性社會交往的行為組成部分。”

相比之下，那些尚未完成互食翅膀儀式的蟑螂則“溫順”得多。陌生個體闖入后，它們很少表現出攻擊性，也不會積極地保衛巢穴。

為什么這種蟑螂會有如此“忠誠”的伴侶關系？研究作者推測，上述行為可能與這些昆蟲艱苦的生活方式有關。它們生活在腐木中，必須自己挖掘巢穴并抵御捕食者。此外，這種蟑螂具有“雙親撫育”的特征，即父母雙方共同照料后代。由于幼體發育緩慢，父母長期穩定地共同留守，對后代存活至關重要。

相關論文：https://dx.doi.org/10.1098/rsos.251992

平均每天睡7小時18分最能遠離糖尿病

3月3日發表于BMJ Open Diabetes Research & Care的一項大型觀察性研究顯示，每晚睡眠約7小時18分鐘，可能對應更理想的葡萄糖代謝狀態，有助于降低胰島素抵抗風險。胰島素抵抗被認為是2型糖尿病發生前的重要代謝異常信號。

研究人員分析了美國國家健康與營養調查（NHANES）2009年至2023年的數據，共納入23475名20歲至80歲的參與者，其中10817人提供了周末睡眠時長信息。研究以估計葡萄糖處置率（eGDR）作為胰島素抵抗的替代指標：eGDR越低，通常意味著胰島素抵抗的風險越高；eGDR越高，則說明代謝狀態相對更好。

結果顯示，睡眠時長與eGDR之間呈現“倒U形”關系。也就是說，睡得太少或太多，都可能不利于代謝健康；而處于中間區間時，指標最為理想。研究給出的“甜蜜點”正是7小時18分鐘。

進一步分析發現，當工作日睡眠低于這一最佳閾值時，周末適度補覺可能帶來一定好處。與完全不補覺相比，周末多睡1至2小時的人，eGDR水平更高，提示其胰島素敏感性可能更好。但另一方面，對于那些工作日睡眠時間本來就超過最佳閾值的人來說，周末再額外補覺超過2小時，則與更低的eGDR相關，意味著糖代謝受損風險可能上升。研究者指出，這種現象在女性以及40歲至59歲人群中更為明顯。

研究團隊認為，睡眠與代謝之間可能存在雙向關系。一方面，睡眠時間不足或過長都可能擾亂代謝；另一方面，血糖調節不良本身就與睡眠時間異常和睡眠障礙相關。“這會造成一種潛在的惡性循環：代謝紊亂會擾亂正常的睡眠模式，而由此導致的睡眠異常（包括睡眠時間延長）又會進一步惡化代謝健康問題。”

不過研究者強調，這是一項觀察性研究，因此無法就因果關系得出確切結論。此外，研究中的睡眠時長主要依賴參與者自我報告，存在記憶偏差的可能；同時也不能排除反向因果。

相關論文：http://dx.doi.org/10.1136/bmjdrc-2025-005692

左利手比右利手更好勝

大多數人是右利手，但也有10.6%的人是左利手。為什么這一比例能在不同國家和漫長歷史中一直保持穩定？2月17日發表在Scientific Reports的一項研究提出，左利手或許不僅在某些對抗性運動中更占優勢，而且在心理層面也表現出更強的好勝心。

這一觀點與“搏斗假說”相呼應。該假說認為，左利手之所以能夠在人群中長期存在，是因為他們在競爭性、對抗性的環境中具有獨特優勢。由于左利手相對少見，他們的動作方式更不容易被右利手對手預判，因此在需要快速反應和身體對抗的情境中（例如打架），進攻往往更加出其不意。已有研究發現，左利手在擊劍、羽毛球等部分競技運動中確實具備優勢，但過去一直缺少證據說明，他們是否在性格或心理取向上也更具備競爭意識。

新研究由意大利基耶蒂-佩斯卡拉大學心理學系的研究團隊開展。研究分為兩項實驗。第一項實驗利用“愛丁堡慣用手量表”評估參與者的用手偏好，從1100多名參與者中篩選出50名左利手和483名右利手。隨后這些受試者完成了一系列關于人格特質、競爭性、抑郁和焦慮水平的問卷。結果顯示，一個人右利手傾向越強，他就越容易因為焦慮而逃避競爭；而左利手傾向越強，則越傾向于把競爭當作一種自我提升的方式。值得注意的是，左撇子整體上表現出更高水平的“過度競爭傾向”，也就是勝負欲極強。綜合來看，與右利手相比，左利手總體上更不回避競爭，也更可能主動進入競爭情境。

第二項實驗再次邀請了第一項實驗中的部分參與者進行“插釘板測試”，這是常用來測試手部靈活性和協調性的經典測試。結果顯示，手部技巧的高低本身與競爭意識之間并沒有發現明確關聯。換句話說，決定一個人是否好勝的，是他偏向于用哪只手，而不是這只手有多靈巧。

相關論文：https://doi.org/10.1038/s41598-026-38170-x

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