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科学家发现新的肥胖基因

科学家发现新的肥胖基因

日前,由伦敦帝国学院领导的一支国际研究小组在《自然-遗传学》(Nature Genetics)杂志上报告称,他们发现编码一种碳水化合物消化酶的基因拷贝数越少,人们形成肥胖的风险就越高。这一发现表明,或许有必要根据人们的遗传倾向以及是否具有消化不同食物所必需的酶,来提出更为针对个体消化系统的饮食建议。

唾液淀粉酶对消化过程开始阶段口腔内碳水化合物的分解起重要作用。新研究表明, AMY1 基因拷贝数越少的人唾液淀粉酶的水平越低,因此相比于携带较多 AMY1 基因拷贝的人更难于分解碳水化合物。

以往的研究发现肥胖和饮食行为及欲望之间存在遗传关联,新研究发现突显了代谢与肥胖之间的一种新遗传联系。它表明,对于相同类型的食物及相同的食量人们的身体有可能会产生不同的反应,导致某些人增重,而另一些人则不会。最新研究中发现的这一遗传差异的影响似乎比以往发现的具有更强的关联。

研究人员首先在肥胖程度各异的149个瑞典家庭中检测了基因表达模式,发现围绕两种淀粉酶基因 AMY1 和 AMY2 的一些不同寻常的模式, AMY1 和 AMY2 分别编码了唾液淀粉酶和胰淀粉酶。表明了拷贝数变异与肥胖直接相关。

随后,研究人员在英国最大的成年双胞胎登记机构 TwinsUK 的 972 对双胞胎中复制了这一研究结果,发现了相似的表达模式。研究人员进一步对 481 名瑞典受试者、1479 名来自 TwinsUK 的受试者以及 2137 名来自 DESIR 计划的受试者 DNA 中的淀粉酶基因精确拷贝数进行了评估。

他们发现, AMY1 (唾液淀粉酶)基因的拷贝数始终与肥胖相关。在有无肥胖的法国和中国人群中开展复制研究显示出相同的模式。所有的样本中 AMY1 拷贝数越少,肥胖的风险则显著升高,具有最高及最低 AMY1 基因拷贝数的受试者肥胖风险相差近 8 倍。由于从技术上难于绘制这一区域的图谱,标准全基因组关联分析(GWAS)方法遗漏了这一强关联。拷贝数变异(CNV)作为疾病的遗传病因一直以来被低估,淀粉酶基因 CNV 与肥胖之间的联系表明,相似的机制还有可能影响了其他的一些主要疾病。

论文资深作者 Tim Spector 表示:“这些研究发现令人感到非常的兴奋。到目前为止一些研究主要发现的是改变饮食行为的小效应基因,我们发现了新陈代谢中的消化‘工具’在人与人之间的差异,编码它们的基因可以对体重这些造成很大的影响。下一步是更深入地阐明这一消化酶的活性,以及其是否可能成为一种有用的生物标记,或是治疗肥胖的靶点。在未来,有可能采用一种简单的血液或唾液测试来检测体内如淀粉酶一类的重要酶,由此为超重和体重过轻的人提供饮食建议。实现治疗还有一段漫长的路要走,认识到我们所有人差异性地消化和代谢食物是重要的一步,我们有可能摆脱‘以一概全’的饮食而转向更为个体化的饮食。”

原文检索:

Mario Falchi, Julia Sarah El-Sayed Moustafa, Petros Takousis, Francesco Pesce, Amlie Bonnefond, Johanna C Andersson-Assarsson, Peter H Sudmant, Rajkumar Dorajoo, Mashael Nedham Al-Shafai, Leonardo Bottolo, Erdal Ozdemir, Hon-Cheong So, Robert W Davies, Alexandre Patrice, Robert Dent, Massimo Mangino, Pirro G Hysi, Aurlie Dechaume, Marlne Huyvaert, Jane Skinner, Marie Pigeyre, Robert Caiazzo, Violeta Raverdy, Emmanuel Vaillant, Sarah Field, Beverley Balkau, Michel Marre, Sophie Visvikis-Siest, Jacques Weill, Odile Poulain-Godefroy, Peter Jacobson, Lars Sjostrom, Christopher J Hammond, Panos Deloukas, Pak Chung Sham, Ruth McPherson, Jeannette Lee, E Shyong Tai, Robert Sladek, Lena M S Carlsson, Andrew Walley, Evan E Eichler, Francois Pattou, Timothy D Spector & Philippe Froguel. Low copy number of the salivary amylase gene predisposes to obesity. Nature Genetics, 30 March 2014; doi:10.1038/ng.2939

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