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肥胖基因的前世今生

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发表于 2015-9-19 18:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 修仙 于 2015-9-19 15:21 编辑
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肥胖不是由单个基因决定的,而是多个基因决定的。任何一个肥胖基因,都不是最后的发现,而每发现一个肥胖基因,都可能为药物减肥提供新的可能。这些肥胖基因的发现背后有哪些故事呢?本文将带你进入肥胖基因的奇异世界,让你顿时脑洞大开。

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影响肥胖的不止一个基因
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肥胖的起因是脂肪的分解低于其合成,而脂肪分解与合成涉及一系列酶类的催化作用。脂肪合成前体——甘油和脂肪酸的摄取、转运和分布状态也影响脂肪的分解与合成,脂肪的积累与消耗还受神经-激素分泌等因素调节。
   
因此,肥胖必定是由多基因控制的,属于“数量遗传”,而不是一个由单基因控制的,即“质量遗传”。截至2006年为止,已发现的肥胖相关基因已经多达41个。
   
既然肥胖受基因控制,那么肥胖必定有明显的家族性遗传倾向。遗传对体重指数的影响因不同种族而异,份额从6%到85%不等。
   
胖父母生下胖子女的机会高达80%,而瘦父母生下胖子女的机会只有10%。若父母一胖一瘦,子女肥胖的机会似乎也很高,比如香港已故女艺人“肥肥”(沈殿霞)很胖,她丈夫“秋官”(郑少秋)却较瘦,但他们的独生女儿郑欣宜的体重达到180斤。
   
肥胖基因相对于正常基因来说属于突变基因,但它们与白化基因(无黑色素)不同,不是“有”和“无”的关系,而是“多”(很胖)与“少”(略胖)的关系。同时,有肥胖基因的人不一定很胖,没有肥胖基因的人也不一定很瘦,因为肥不肥胖还取决于饮食和运动等因素。换句话说,胖子既有先天遗传的因素,也有后天养成的缘由。
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最早发现的肥胖基因:产生瘦素的就是它
   
早在1950年,科学家们发现不肥胖的小鼠也能产下肥胖后代,而且证明这种肥鼠同时携带了两个分别来自父母的突变基因。这种突变基因以obesity(肥胖)的前两个字母命名,用ob表示,这种基因是从正常基因OB突变而来。直到1990年,OB基因才被定位到染色体的精确位置上,并最终鉴定出它的编码产物就是瘦素。
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瘦素在脂肪组织合成并分泌到血液中,经血液循环进入大脑,通过结合下丘脑的“瘦素受体”,传达胃肠饱胀信号,继而减少进食,以维持正常体重。
   
这就意味着,携带两个正常基因的小鼠或仅携带一个突变基因的小鼠都能灵敏感受饱胀信号,自主控制进食量,可以保持正常体重,而携带两个突变基因的小鼠不能感受饱胀信号,会不停地进食,导致营养过剩,最终使体重增加。
   
人类基因组中只有一个OB基因,但也能发生突变,称为“单核苷酸多态性”。第一个ob突变基因发现于1997年,到2015年1月为止,总共已发现8个不同的ob突变基因,其携带者在婴儿期就被诊断为食欲过旺的极度肥胖症。美国已于2014年批准将瘦素用于改善先天性瘦素缺乏症及一般性脂肪代谢障碍。

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最复杂的肥胖基因FTO
   
据说FTO基因的名称源于“大块头肥仔”(fatso)一词的缩写,该基因是1999年发现的一个长达数十万个碱基对的区段。这个肥胖基因是目前机理最复杂、不断有新发现的肥胖基因。
   
2007年,FTO基因首次在欧洲人群中被鉴定为肥胖风险基因。携带一个FTO基因的人平均增重1.2公斤,携带两个FTO基因的人平均增重3公斤,而且肥胖风险提高1.67倍。
   
2014年《自然》杂志报道,FTO基因的一段序列可以与控制脂肪组织发育的基因相结合,像发动机一样促进后者在大脑中的表达,使褐色脂肪(能“燃烧”脂肪)变成白色脂肪(不“燃烧”脂肪)。如果缺失FTO基因,那么小鼠的白色脂肪又可重新变成褐色脂肪,体重降低25%~30%。
   
前不久,《新英格兰医学杂志》又发表一篇论文指出,FTO基因中一个碱基的不同,就能决定小鼠是胖还是瘦。
   
具体来说,若FTO基因某个位置的碱基是C时,则会让脂肪组织发育基因起作用,FTO就是“胖”基因,产热降低。相反,当碱基为T时,则会让脂肪组织发育基因不起作用,FTO变成“瘦”基因,产热效应升高。假如将来能找到脂肪组织发育的抑制剂,那么人们既不需要增加运动量也不用改变食欲就能轻松减肥。
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肥胖基因为减肥带来的新希望
   
除此之外,“促黑激素4受体基因”可以影响食欲,与人类遗传性肥胖有关。尽管我们已经发现了许多肥胖相关基因,但它们只是提高了肥胖易感性,并不代表肥胖基因携带者必然发胖,因为肥胖的形成还有赖环境因素的作用。
   
当然,携带肥胖基因的人,其控制体重的难度更大,对减肥药物的期盼也最迫切。但是,即使FTO的作用机理被阐明,也不会像媒体吹嘘的那样,今后只要注射一针“基因药”,就能彻底治愈肥胖症了。
   
首先,人们不可能同意接受精卵细胞基因编辑,将“肥基因”改造成“瘦基因”,由此生下一个“瘦娃娃”。其次,科学家也不可能对肥胖婴儿或成人的每个脂肪细胞进行基因改造,从而实现真正的“基因减肥”。
   
最现实的可能是,针对缺陷型肥胖基因,可以注射人造瘦素或“瘦素受体”来缓解病情。针对各种高表达的肥胖基因,今后致力于寻找“靶向抑制剂”并开发出新型减肥药还是大有希望的。

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来源:科普中国


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