紅血球不只是運送氧氣 研究揭「吃糖」新角色撼動血糖調控觀念

醫療保健

長期以來,紅血球被視為人體中單純的「氧氣搬運工」,負責將氧氣從肺部運送至各個組織。然而,近期一項研究卻指出,在低氧(hypoxia)環境下,紅血球的角色可能出現關鍵轉變─不只是運送氧氣,還會大量吸收並消耗葡萄糖,成為影響血糖的重要因子。

研究顯示,當人體處於高海拔或缺氧狀態時,紅血球會進入「高耗糖模式」,透過加速糖解作用(glycolysis)來因應氧氣不足的壓力。這樣的機制,讓紅血球成為血液中的「葡萄糖吸收池(glucose sink)」,進而降低血液中的葡萄糖濃度,改善整體血糖耐受性。

這項發現也引發關注:過去以肝臟與胰島素為核心的血糖調控理論,是否需要重新檢視?低氧對肝臟糖代謝的影響是加成還是競爭?這是否可能改變糖尿病治療策略?

不取代肝臟,而是多了一層「隱形緩衝」

對此,成美診所院長、胃腸肝膽科醫師陳炳諴接受《信傳媒》訪問時指出,這項研究並非推翻既有理論,而是補上過去較少被注意的一環。

陳炳諴表示,傳統上肝臟透過肝醣合成(glycogenesis)與糖質新生(gluconeogenesis)來維持血糖穩定,且高度受到胰島素與升糖素調控,是血糖恆定的核心器官。但這項研究顯示,在低氧狀態下,紅血球會轉為「主動消耗者」,且這個過程可以繞過胰島素調節。

「這不是取代,而是增加了一個巨量的緩衝層。」他解釋,在某些特殊生理壓力下,例如缺氧,紅血球可能從被動角色轉為積極參與代謝,甚至成為穩定血糖的「隱形大軍」。這也有助解釋,為何部分胰島素阻抗嚴重的患者,血糖仍能維持在一定範圍。

HbA1c判讀恐受影響,缺氧族群需重新評估

紅血球角色的轉變,也可能影響臨床常用的血糖評估指標—糖化血色素(HbA1c)。

陳炳諴指出,HbA1c是葡萄糖與血紅蛋白之間的非酵素共價結合(Glycation)結果,反映過去數月的平均血糖狀況。然而,若紅血球內部的糖解作用(Glycolysis)顯著提升,將可能改變細胞內的葡萄糖濃度與代謝路徑,進而干擾醣化反應的速率。

他直言,若紅血球為了產生2,3-BPG而大量消耗葡萄糖,雖然血漿中的糖停留時間變短,但細胞內環境已經改變,未來對於高海拔居民或慢性缺氧患者,HbA1c的解讀可能需要重新校準。

血糖正常不代表沒問題?紅血球可能成「遮羞布」

這項機制也可能解釋一種臨床常見卻難以理解的現象:血糖正常,但代謝異常。

陳炳諴指出,有些患者在口服葡萄糖耐受試驗(OGTT)中表現正常,但實際檢測卻發現胰島素濃度極高(Hyperinsulinemia),顯示已有胰島素阻抗。「如果這類病人的紅血球補償性地吸收了葡萄糖,確實會讓血漿葡萄糖數據看起來很漂亮,但背後的組織胰島素阻抗依然存在。」

「紅血球可能扮演了血糖的『遮羞布』。」陳炳諴表示,這類「代謝性肥胖但血糖正常」(MONW)的人,表面數據看似健康,但實際上代謝風險仍在,紅血球的代謝轉向可能是其中一個原因。

延伸閱讀:代謝症候群防治計畫3週年》醫:「飯前深蹲+吃對順序」避免脂肪囤積...上班族個案半年瘦18公斤

與肝臟「搶糖」又「合作」,低氧下代謝更複雜

在低氧狀態下,不只是紅血球,肝臟本身的代謝也會發生變化。

陳炳諴分析,低氧會讓肝臟傾向進行無氧糖解(Anaerobic glycolysis),並減少耗能的糖質新生。此時,紅血球與肝臟之間會形成一種既競爭又合作的關係。

「競爭在於兩者都在消耗血液中的葡萄糖;加成則是共同降低血糖濃度。」他補充,但也需注意,肝臟低氧過久會導致乳酸堆積,當乳酸回到肝臟進行柯里循環(Cori cycle)時,會增加肝臟的能量負擔,讓整體代謝變得更加複雜。

陳炳諴指出,紅血球並非取代肝臟,而是形成「隱形緩衝層」,在特定情況下協助穩定血糖。(攝影/陳稚華)

有助減輕脂肪肝?仍須留意代謝壓力

紅血球「吃糖」的能力,也讓人關注是否有助於改善脂肪肝(MASLD)。

對此,陳炳諴認為,理論上確實可能帶來正面影響。若大量紅血球能將血中多餘的葡萄糖轉化利用(例如25兆個紅血球能把血液中多餘的葡萄糖「吃掉」並轉化為能量或 2,3-BPG 排出),就能減少肝臟將葡萄糖轉為脂肪的原料,降低脂肪生成(De novo lipogenesis)的壓力。

「糖被分流,肝臟不需要處理那麼多糖,脂肪變性的壓力減輕。」陳炳諴指出。

不過,他也提醒,紅血球代謝產生的乳酸最終仍需由肝臟處理,過多時可能增加能量消耗,對肝臟形成另一種壓力,因此整體影響仍需更多研究釐清。

缺氧疾病未必降血糖,交感神經影響更大

若這項機制成立,是否意味著缺氧患者血糖會較低?

臨床觀察卻未必如此。陳炳諴指出,在慢性阻塞性肺病(COPD)或睡眠呼吸中止症(OSA)患者中,血糖反而常偏高。

原因在於,這些疾病造成的是「間歇性缺氧」,會引發強烈的交感神經興奮與皮質醇分泌,這兩者的升糖效應遠大於紅血球的耗糖效應。

不過,在某些特殊情況,例如紅血球過多症(polycythemia),則可能出現「偽低血糖」現象。「這是因為抽血後試管中的紅血球太多,仍持續消耗葡萄糖,導致檢測數值偏低,而非體內真正的血糖下降。」陳炳諴解釋。

模擬低氧治療有潛力,但風險不容忽視

研究也提到,透過模擬低氧環境,可能改善糖尿病動物模型的血糖控制,為未來治療提供新方向。

然而,陳炳諴強調,這類策略存在明確風險。「低氧會刺激紅血球生成素(EPO)分泌,導致紅血球增多症(Polycythemia)、血液黏稠度上升,進而提高中風與心肌梗塞風險。此外,長期缺氧也可能造成肺動脈高壓。」

他指出,目前藥物研發方向,主要集中在穩定低氧誘導因子(HIF),例如用於治療貧血的藥物FG-4592,但如何在促進紅血球耗糖的同時,避免血栓等副作用,仍是重要挑戰。

打開糖尿病治療新方向:不再只靠胰島素

整體而言,這項研究最具啟發性的意義,在於為糖尿病治療開啟新的可能。

陳炳諴指出,目前治療多聚焦於三大方向,包括增加胰島素敏感性(Metformin/TZD)、增加尿糖排出(SGLT2i),以及延緩腸道吸收(GLP-1 RA)。但紅血球的發現,等於提出「第四條路」—透過增加周邊組織(尤其紅血球)的葡萄糖消耗來控糖。

「這開啟了『非胰島素依賴型』的新戰場。」陳炳諴表示,這對於嚴重胰島素阻抗或胰島功能衰退的患者而言,特別具有吸引力。

畢竟,紅血球是人體數量最龐大的細胞群體,若未來能安全調控這個「隱形緩衝器」,或許將為血糖控制帶來新的突破,「我們將多一個強力的控糖武器。」

back to top
navbar logo