2025-06-16 13:38来源:本站
我们的环境和生活方式可以在不改变遗传密码的情况下影响我们基因的功能。一篇综述文章总结了过去10年的研究,表明这是如何导致肥胖和2型糖尿病的。
生活方式会影响我们的基因行为吗?
我们很多人都熟悉“先天与后天”这个词。我们的基因决定了我们的许多特性,但后天培养或环境影响肯定也有一定的作用。
当谈到肥胖和2型糖尿病时,很容易遵循一个简单的思路。
如果我们每天摄入的卡路里比消耗的要多,我们的体重就会增加,这就容易使我们患上2型糖尿病。
一旦我们改变生活方式并减肥,我们的脂肪细胞和胰腺就会恢复。然而,这个简单的等式给我们留下了许多未解的问题。
为什么有些人减肥比其他人更快,即使他们遵循相同的饮食或锻炼方案?为什么有些人会患上2型糖尿病,而有些人不会,即使他们的基因风险是相似的?
表观遗传学也许能解答其中一些问题。表观遗传学是遗传学中一个相对年轻的分支,它研究的是基因功能的变化,而不改变任何遗传密码或基因组本身。
表观遗传学能解释不断上升的肥胖率和2型糖尿病吗?
表观遗传修饰是影响基因功能的一种方式。
DNA甲基化是表观遗传修饰的一种。当称为甲基的小化学标签附着在DNA代码中的胞嘧啶碱基上时,就会发生这种情况。这种甲基化会关闭一个基因。
我们从父母那里继承了一些表观遗传标记,但许多标记在我们的一生中自发发生变化,形成了我们每个人独特的表观遗传。
在杂志上的一篇文章中 细胞代谢瑞典隆德大学(Lund University)的研究人员最近对人类参与的研究进行了回顾,这些研究调查了DNA甲基化是如何导致肥胖和2型糖尿病的。
大米和肥胖有关系吗?大米能预防肥胖吗?读到现在
隆德大学糖尿病中心(Lund University Diabetes Center)教授夏洛特·凌(Charlotte Ling)在一份新闻稿中解释说,“表观遗传学仍然是一个相对较新的研究领域;然而,我们现在知道表观遗传机制在疾病发展中发挥着重要作用。”
在这篇论文中,凌解释说,研究人员已经在整个基因组中发现了一些表观遗传修饰,这些修饰可以在一定程度上预测一个人的体重指数。
当比较2型糖尿病患者和非2型糖尿病患者胰岛的DNA甲基化位点(产生胰岛素的结构)时,一项研究发现,两组之间有近2.6万个不同的区域。
林德建议要谨慎,因为目前还不清楚这些变化是2型糖尿病的原因还是影响。
有大量证据表明,肥胖和糖尿病与西方饮食中含有高脂肪和高糖有关。
表观遗传学研究可能会告诉我们原因。
“5天的高脂肪饮食过量,模仿许多肥胖者的饮食,改变了人类骨骼肌和脂肪组织的基因表达和甲基化模式,”凌解释说。
“重要的是,通过过量喂养诱发甲基化变化似乎比通过控制饮食来逆转它们更容易,”她继续说。
运动也会影响表观基因组。单次运动和长期运动都改变了骨骼肌和脂肪的DNA甲基化,但基因靶点不同。
“表观遗传学可以解释为什么不同的人对运动的反应不同,”研究作者、与凌合作的博士后研究员蒂娜·罗恩(Tina Ronn)评论道。
随着年龄的增长,我们的表观基因组继续发生变化,这表明衰老是表观遗传变化的一个驱动因素。研究表明,随着年龄的增长,肥胖与表观遗传漂变有关,但目前尚不清楚这是如何发生的,以及为什么会发生。
对啮齿动物的研究表明,一代人可以将一些与肥胖和2型糖尿病相关的表观遗传标记遗传给下一代。在人类身上,这类研究还处于起步阶段,但一些有趣的结果正在出现。
在一项研究中,母亲在怀孕期间患有2型糖尿病的孩子在以后的生活中比没有患糖尿病的孩子更容易患肥胖症和2型糖尿病。
几项研究表明,当母亲在怀孕期间经历饥荒时,她们的孩子肥胖和葡萄糖耐受不良的风险就会增加,这可能是由于瘦素基因甲基化的改变。
然而,在下一代表观基因组中留下印记的不只是母亲。肥胖男性的精子具有独特的DNA甲基化模式,这种模式在减肥手术后会发生改变。
Ling和Ronn建议使用基因组中已知危险位点的DNA甲基化作为生物标志物,来帮助识别那些具有较高肥胖和2型糖尿病风险的个体。
在更好的生物标志物的帮助下,有可能显示DNA甲基化位点是重要的危险因素,然后使用药物来改变甲基化模式。
事实上,这种表观遗传药物确实已经存在,科学家们已经在其他条件下对它们进行了测试,比如某些类型的白血病。
最近的一项研究表明,使用一种表观遗传药物——组蛋白去乙酰化酶抑制剂MC1568进行治疗,可以改善2型糖尿病患者捐赠的胰岛的胰岛素分泌。
"表观遗传修饰的短暂性和可逆性为发现未来肥胖和(2型糖尿病)预测和治疗概念的靶点提供了一个开放的领域。”
Charlotte Ling和Tina Ronn
重要的是要记住,DNA甲基化只是表观遗传修饰的一种类型。随着这一研究领域的慢慢起步,一定会有一些有趣的发现。
他们是否会一劳永逸地解决肥胖和2型糖尿病的先天与后天之争,还有待观察。