一天的忙碌之后，回家吃着一顿热腾腾的晚餐：香喷喷的米饭配上炒菜，却不知不觉中，体内“能量工厂”——线粒体，悄然“罢工”了。

这不是科幻电影，而是许多人面对的现实！
2型糖尿病（T2D），是一种常见的代谢疾病，影响着全球数亿人。它不像1型糖尿病那样由免疫系统攻击胰岛细胞引起，而是逐渐发展而来，通常源于生活方式因素，如高果糖饮食、缺乏运动和肥胖等，导致身体对胰岛素“麻木”（胰岛素抵抗），血糖控制失衡。
在2型糖尿病的初期，可能只觉得疲惫、口渴、多尿等轻微不适。但长期下来，它会损伤心脏、肾脏和神经。更揪心的是，许多的高血糖查不出明确病因，只知道它与遗传、环境、饮食等因素有关。
今年，一项突破性研究揭示了2型糖尿病的这个隐秘元凶：线粒体功能失调。这项研究发表于2025年2月的《科学》（Science）杂志，由密歇根大学糖尿病研究中心的科学团队完成。

【论文简介：该研究揭示了当线粒体功能受损时，会通过激活一种称为综合应激反应（ISR）的信号通路，向细胞核发送“逆行信号”。这会导致代谢组织（如胰腺β细胞、脂肪细胞、肝细胞）的身份丢失和功能去成熟化（dédifferentiation），即无法维持其特异性的细胞功能和成熟状态，从而引发如2型糖尿病等代谢性疾病。反之，抑制ISR通路（例如使用ISRIB药物）则能逆转这一过程，恢复细胞的成熟身份和功能。这为代谢性疾病的治疗提供了新的理论框架和潜在靶点。】

这是一个全新的发现方向，强调线粒体不仅仅是一个“能量供应站”，还通过一种“逆向信号”机制影响细胞的“身份”和“成熟度”。简单说，就是线粒体出了问题，会处在一个消极怠工的状态，并向细胞总部（细胞核）发送错误指令，让关键代谢组织（如胰岛β细胞、肝细胞和棕色脂肪细胞）“退化”成不成熟状态，从而加剧2型糖尿病。这项研究基于人类胰岛样本和小鼠动物模型，首次证明了线粒体的质量控制缺陷是糖尿病发展的统一机制，而不是单纯的能量短缺或细胞死亡。
一．线粒体：细胞的“能量工厂”和“信号指挥官”
先看一下线粒体。线粒体是细胞里的微型发电站，通过氧化磷酸化（OXPHOS）过程，将食物转化为ATP（腺苷三磷酸），就像汽车发动机把汽油变成动力一样。
但线粒体的作用不止于此，它有自己的DNA（mtDNA），也需要严格的“质量控制系统”来维护：包括基因组完整性（保持DNA不损坏）、动态变化（融合和分裂以适应需求）和更新（通过自噬清除坏掉的部分）。如果这些控制系统出问题，线粒体就会产生缺陷，比如mtDNA减少、结构扭曲或呼吸能力下降。
研究发现，在2型糖尿病患者中，胰岛β细胞（负责分泌胰岛素的“卫士”）的线粒体质量控制严重受损：mtDNA含量降低，线粒体基因表达减少，自噬（mitophagy）过程受阻。这不是因为肥胖本身（研究用高脂饮食小鼠模型证实→单纯肥胖不会引起这些缺陷），而是糖尿病的核心病理。研究团队通过基因敲除小鼠模型（针对CLEC16A、TFAM和Mitofusins等关键基因）模拟这些缺陷，结果显示：线粒体问题让胰岛β细胞（负责分泌胰岛素的卫士）“失去了身份”——此时的胰岛β细胞不再是成熟的胰岛素生产者，而是退回到了不成熟状态，表达出幼稚标记物（如ALDH1A3和CD81位点），丢失成熟了的标记（如GLUT2和UCN3）。如同一个经验丰富的厨师突然的“失忆”，菜烧得乱七八糟，让血糖控制失败。
更惊人的是，这种“退化”不是通过细胞死亡（或凋亡）发生的，而是线粒体发送了“逆向信号”（retrograde signaling）激活了“整合应激响应系统”（ISR）。

二．“整合应激响应系统”ISR：细胞的“应急警报系统”
“整合应激响应系统”ISR就像细胞自身的“应急警报系统”。当线粒体损伤时，它磷酸化EIF2α蛋白，稳定ATF4转录因子，引发基因表达变化，导致细胞优先“求生”而非“功能优化”。这好比工厂的机器坏了，但工厂不会直接关门，而是向老板发了个错误信号--我还能继续生产！这就让整个工厂转向了“低效能模式”，员工切换到“整修机器”的状态，而不是生产。
这种现象在肝细胞和棕色脂肪细胞的研究中也观察到了类似现象：即肝细胞表达出更多的幼稚标记（如AFP），棕色脂肪细胞丢失了热产生基因（如UCP1），最终导致脂肪肝和代谢紊乱。
这项研究发现了，线粒体缺陷是糖尿病等多代谢病的“统一机制”。它并不是简单的能量不足，而是通过“整合应激响应系统”ISR重塑了染色质，改变了基因“开关”，让细胞“退回青春状态”——但这是个有害的青春，会让机体组织功能衰退。幸运的是，研究也证明了这个过程的可逆：即用ISR抑制剂（ISRIB）治疗小鼠，就恢复了β细胞的成熟度和质量。这样，不仅改善了血糖控制，还不会影响正常的细胞。
这个发现很有意思：摄入很多高果糖和高脂的食物，可能在无形中“轰炸”了线粒体，导致氧化应激（ROS自由基过多，产生过多工厂废气污染），并让质量控制系统崩溃。如同那些胡吃海喝后疲惫的日子，身体好像在喊：“我的能量工厂也需要保养休息！”一样。而在生活中，则可以通过饮食调整，照顾线粒体，以降低糖尿病风险。

三．饮食护航里的建议：从低GI/GL到线粒体的友好食物
好消息是，饮食能直接影响线粒体健康。研究虽未直接测试饮食，但其发现指向了两个方向：避免血糖剧烈波动（减少ISR激活）和补充抗氧化剂（减轻线粒体氧化损伤）。
我们知道，低血糖指数（GI）和血糖负荷（GL）的食物能够稳定血糖，减少线粒体应激；而富含抗氧化剂的蔬果则含有天然抗氧化剂。
1.低GI/GL饮食建议（GI<55为低，GL<10为低；优先全谷物，避免精制碳水和过度加工食物）：
A.主食的选择：
藜麦（GI≈53，富含蛋白质和纤维）
荞麦（GI≈51，降血糖高手）
莜麦（GI≈50，饱腹感强）
青稞（GI≈50，高原“超级谷物”）
小麦馒头（全麦版GI≈55，粗粮升级）
面包（全麦或燕麦面包GI≈50，避免白面包）
大米（糙米或黑米GI≈50，保留营养层）
米线（用荞麦或玉米米线GI≈55，健康变奏）
玉米（GI≈55，新鲜玉米棒或玉米面粥）。。。。。。
这些主食像“缓慢释放的燃料”，让血糖平稳上升。每天主食也可以占餐盘的1/4或混合食用，如藜麦荞麦粥早餐。
B新鲜的果蔬：
比如选择含维生素ACE、多酚化合物、花青素等抗氧化剂高的品种，对抗氧化损伤。比如：紫薯、红心火龙果、蓝莓、黑莓、紫甘蓝、菠菜、羽衣甘蓝、西兰花、胡萝卜、苹果、草莓等
C.油脂及香料：
①富含抗氧化剂的油脂：比如亚麻油、橄榄油等，且烹饪时油温切勿过高。
②香辛料：比如蓝莓、红心火龙果、紫甘蓝、紫薯、黑胡椒、辣椒、姜黄（姜黄素抗炎，护线粒体）、大蒜（硫化合物清除ROS）、绿茶（儿茶素提升线粒体生物发生）等。
最后，这项2025年的科学研究找到了2型糖尿病的隐秘因素----线粒体“罢工”！对于血糖控制，通过科学饮食、适量运动、同时关注线粒体健康，亦能“逆转”潜在的风险。这就是科学传播，让健康从生活做起中的小改变，大健康！

参考文献：

E. M. Walker et al.,Retrograde mitochondrial signaling governs the identity

and maturity of metabolic tissues， Science10.1126/science.adf2034 (2025).

来源: 紫龙科传