蟒蛇腸道現神秘「骨頭消化細胞」,揭開蛇類全骨吸收之謎
近期《實驗生物學期刊》發表一項來自蒙彼利埃大學(University of Montpellier)Lignot 教授團隊的新發現,揭示了緬甸蟒(Python bivittatus)腸道中存在一種前所未見的「消化骨頭」細胞,能將獵物骨骼完全分解吸收,為蛇類如何徹底消化骨骼提供了細胞層級的解釋。
相較於多數肉食動物僅啃食獵物肉類,蛇與部分爬蟲類動物則能整隻吞下,包括骨頭。過去,牠們能如此徹底消化骨骼的機制一直不明。Lignot 教授指出,若蛇類只吃無骨肉食,會導致鈣質不足,骨骼對其營養不可或缺,但如果將全部鈣質吸收,體內又可能面臨鈣過量的風險。於是團隊希望找出蟒蛇如何調控腸道對鈣的強效吸收。
研究人員以光學及電子顯微鏡觀察緬甸蟒腸道內膜細胞(腸上皮細胞 enterocytes),搭配血鈣與激素變化的追蹤。結果發現,在腸道某些特定區域,存在一種形態特殊、僅見於蟒蛇與部分爬蟲類的細胞。這些細胞內部形成「隱窩」結構,內含由鈣、磷、鐵等元素組成的大型顆粒。與一般吸收細胞不同,這些新型細胞體積狹長、絨毛短小、頂端形成凹陷,並可在消化含骨食物時大量產生礦物質顆粒。
吃多吃少 藉由「隱窩」調節鈣顆粒
A圖(血鈣濃度)
禁食組、正常組與低鈣組在第一次餵食後血鈣差異不大。
隨著多次低鈣餵食,血鈣逐漸升高,在第2~4次餵食時顯著高於禁食與正常組(註:上標a, b差異顯著)。
到第5次餵食時,低鈣組的血鈣反而下降,顯示長期低鈣攝取會使血鈣失衡。
B圖(血降鈣素濃度)
禁食和正常組的降鈣素較高,低鈣飲食組明顯較低,無顯著上升。
隨著餵食次數增加,低鈣組降鈣素幾乎不變,第4~5次仍顯著低於正常飲食(a, b標記)。
C圖(血副甲狀腺素PTH濃度)
正常組、副甲狀腺素(PTH)較高。
低鈣組隨著餵食次數增加,PTH顯著升高,在第4、5次時達最高,顯著高於其他組(b標記)。(圖/《實驗生物學期刊》)
為進一步了解細胞功能,團隊將蟒蛇分別餵食三種不同飲食:完整老鼠(含骨)、去骨肉食,以及去骨肉加鈣劑。只有在食用含骨食物或補充大量鈣質時,這些特殊細胞的隱窩才會充滿上述顆粒,而若僅餵無骨肉食則無此現象。此外,研究者並未在蟒蛇糞便中發現任何骨頭殘渣,證實其骨骼已在體內徹底溶解吸收。
這類細胞已在多種蟒蛇、蚺蛇與有毒蜥蜴(如美國西南的吉拉毒蜥)體內被發現。Lignot 教授指出,海洋捕食者及部分食骨鳥類(如鬚禿鷲)也可能有類似適應,未來研究值得關注。
這項研究不僅揭示蛇類極致消化適應,也為鈣磷代謝、生理調控開啟全新視野。相關成果於2025年7月9日比利時安特衛普舉辦的實驗生物學年會同步發表。
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首圖來源:Unsplash/CC0 Public Domain (CC BY 4.0)
圖片來源:Journal of Experimental Biology (CC BY 4.0)
參考論文:
1、Diet-dependent production of calcium- and phosphorus-rich ‘spheroids’ along the intestine of Burmese pythons: identification of a new cell type?Journal of Experimental Biology
延伸閱讀:
1、蟒蛇內戰!「緬甸蟒」首次被發現吞食「網紋蟒」