事实如此浪漫

肥胖是节俭还是飘逸?

摄影:诈病/ Flickr的

O版本7200万美国人肥胖的a和对健康的负面结果,包括糖尿病,癌症和心脏问题过多有关的病症。但是,美国人的饮食习惯是不肥胖的唯一原因,而我们怀疑的一样多,现在很长一段时间。1932年,加州医学协会注意到“天生的性格肥胖可能是它的性质非常复杂......很多人长胖虽然他们吃不到做同样的性别,年龄和身高谁不催肥的其他人员;和许多成长薄节食是足以在别人谁似乎相当于维持正常体重。”

肥胖,像许多医疗条件,是部分的基因.但是,为什么在人类基因组中与导致肥胖的基因有斑点?两个主要理论试图解释肥胖组“节俭”的遗传起源反对“drifty。”

詹姆斯·尼尔介绍了“节俭基因”假说于1962年,从那时起,它已经成为非常流行。网站东西是如何工作的例如,引用这个想法在其文章中,“有进化的根源人类肥胖?”在“节俭基因”假说,根据美国国立卫生研究院,“表明某些基因食品增加代谢效率地取出能量并存储能量以备后用。这种生存特质是为人口,其食品供应是稀缺或不可预测的,并有助于在饥荒时期人们活得更长是有利的。”

就在十年前,阿伯丁大学生物学家John Speakman一个竞争对手的假设.斯皮克曼提出,支持肥胖的等位基因或单个基因的版本可能由于遗传漂变而在我们的基因组中结束,因此基因变异或多或少只是由于偶然,而不是由于赋予脂肪储存特征的等位基因的积极选择。相反,斯皮克曼提出,早期人类可能也受到了选择压力不是体重增加瘦人不太可能成为大猫或其他食肉动物的食物,可能是因为他们不太好吃,跑得更快,或者两者兼而有之。大约200万年前,当我们学会用火和制造武器,减少了被捕食的风险时,任何一种对瘦身的强烈选择都消失了。后来,斯派克曼说,有利于肥胖的等位基因在突变后偶尔会在不同人群中随机出现。

在“节俭基因”的想法可能会更受欢迎,但一项新的研究表明,它开始显示其年龄。在一个上月公布的细胞代谢,斯皮克曼和他来自北京中国科学院遗传与发育生物学研究所的同事王冠林为“漂移基因”假说增添了一些分量。他们调查了来自世界各地的人群,并证明大量与肥胖相关的等位基因在过去似乎没有受到积极选择——换句话说,这些等位基因似乎没有帮助我们度过过去的食物短缺时期。一组统计测试,每一项检测到过去积极选择的遗传特征,被用来确定在过去25万年的人类进化过程中,与体重指数(BMI)相关的突变是否处于积极选择中;BMI是衡量一个人从体重不足到肥胖的范围;一个身高5英尺6英寸、体重280磅的人的BMI是45(健康的BMI在18到25之间)。

有几种类型的突变产生等位基因。虽然有些突变显著改变基因的结构通过删除大部分或者插入一块不相关的DNA,其他人,像单核苷酸多态性(snp),只包括交换了一个核苷酸(特定a、T、C、或G)另一个在一个位置的DNA代码。在分析了之前将人类基因组的变化与体重匹配的研究后,Wang和Speakman发现了115个与BMI相关的snp。王和斯皮克曼随后利用了公共领域的基因组数据,其中大部分来自1000个基因组项目在欧洲、美国、东亚和非洲血统的人的研究中,寻找与bmi相关的snp在饥荒或食物短缺时期帮助我们生存(并养育孩子)的证据。

他们的一些统计测试是基于snp在不同人群中的普遍程度——以西藏人和他们的中国邻居为例。最近积极的选择承受缺氧的影响在高海拔地区,say将导致赋予这一特征的SNP在世界山地殖民地的人群中变得相对更为常见。其他测试基于SNP如何影响其附近DNA的变异程度,最近25万年内发生的阳性选择倾向于减少这些区域的变化。

使用这种多重测试方法,与随机选择的SNPs相比,作者无法更频繁地在BMI连锁SNPs中检测到阳性选择。在调查的115个SNP中,只有9个出现了显著的正选择,其中5个是等位基因有利于低脂肪,而不是肥胖。

Wang和Speakman警告说,他们调查的一些snp与肥胖之间的联系可能是缺乏的。首先,肌肉质量特别高或特别低的人可以证明,BMI并不是衡量松弛程度的完美指标。一个健美运动员可能有较高的BMI,这表明他们超重,而实际上他们相对较高的质量是由于他们的肌肉组织。BMI也不能区分皮肤下的脂肪和腹部深处的脂肪,后者是关联性更强导致癌症和心脏病等不良健康后果。

在Wang和Speakman分析的研究中,很少有SNPs是使用更准确的评估肥胖的方法进行调查的,例如通过x射线或核磁共振来测量一个人的腹部脂肪体积,以捕捉其内部的详细图像,因此一些SNPs可能与这种情况没有很强的相关性。更重要的是,许多SNP的功能还不完全清楚,包括它们可能如何导致体重过度增加。这可能是因为它们对人体的工作有其他影响,这些影响在历史上一直处于积极或消极的选择下,使问题复杂化。例如,SNP可能会改变一种在全身表达的蛋白质的功能,增强脂肪储存,同时也提高肌肉性能。很难梳理出每种效应在多大程度上影响了SNP遗传给后代的机会。

王和斯皮克曼推测,肥胖的起源可能比任何假设更为复杂,既有“节俭”和“drifty”开始发挥作用了数千到数百万年的进化,这取决于饥荒和掠夺所造成的相对威胁。A“缩骨”的假设,如果你愿意,可能是什么最终解释肥胖的遗传起源。

克里斯·德拉吉是一个来自加拿大的科普作家。按照他的Twitter@RosinCerate

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