体重调节的遗传学研究

【字体: 时间:2000年11月17日 来源:

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    遗传因素对肥胖症有双重作用。对人和生物模型稀有突变的研究可为研究肥胖这一复杂生理过程提供重要线索,并与以人群为基础的肥胖症研究相互补充。在这两方面均已取得了长足进展,并且前进的步伐可能会随着功能基因组学和人类基因组学计划的进展和成熟而加速。基于孟德尔定律和定量遗传学的方法可以很好的交融,最终导致更合理、更具特异性的治疗方法的出现。

    近年来应用遗传学知识来理解和治疗人类体重调节失衡已取得显著进展,大多数按孟德尔定律分离的已知小鼠肥胖基因已被克隆。发现好几个同源突变正是人类肥胖症的稀有基因。人和小鼠的肥胖表型享有同源突变表明肥胖基因是相当保守的。同时一些肥胖症患者的特征表明能量代谢的某些方面是人体生理所特有的。肥胖基因及其产物在所有哺乳动物中均是保守的。与糖尿病、高血压等其他人类常见病不同,肥胖症至今仍没有明确的治疗靶位,因此必须加强对其基本知识的了解。

    为调查体重和肥胖的种种变化,将定量遗传学的一些新方法应用于人群研究和小鼠杂交研究,得到了人和小鼠肥胖症的第一代遗传图谱,证实了肥胖易感性是主要由遗传因素控制的。
但是定量遗传学可孟德尔方法所的研究结果很少一致,这种不一致可能反映了影响体重调节的基因数目是相对较多的。本文总结了定量遗传学和孟德尔方法的研究结果。

 遗传与环境的相互作用
    实验动物的躯体尺寸是经典的多基因性状,不能由孟德尔遗传模式解释,因为它有许多不同位点控制。再加上环境因素的影响使得人类肥胖症基因位点更加复杂。尽管如此,已有的开创性研究工作表明:遗传因素是人类肥胖症最主要的原因。一篇综述分析了具有血缘关系或收养关系100000人次,求得单卵双生、双卵双生以及血缘亲子关系和收养亲子关系各自间体重指数(BMI:体重(kg)/身高(m)平方)的相关性,单卵双生间的加权平均BMI相关系数是0·74,双卵双生间为0·32,估计对应于遗传力50%~90%之间。血缘亲子关系和收养亲子关系间的相关系数为0·19和0·06,说明养育过程只起相对次要的作用,人类肥胖症发生率随社会经济和人口统计学不同波动很大,这一点很难用遗传学加以解释。肥胖症很大程度上是一种后工业社会疾病,发病率的波动也表明文化因素在其中起一定的作用。例如瑞典肥胖症发生率是美国的一半还低,美国肥胖症发生率特别是儿童肥胖率正以惊人的速度上升。

    在某种程度上,基于遗传学和流行病学的研究结果是限定于特定人群的被调查人群往往肥胖症发病率很高,因而注定环境因素的相对作用增大。更客观的方法是对实验动物的研究。在动物实验中,遗传背景对高热量或高脂饮食的影响是相等的,当摄食恒定时,遗传背景对肥胖的影响也是相同的。因而一套基因控制热量利用效率,另一套基因可由它们对饮食诱导的肥胖症的影响而被识别。这样的情况也应该存在与人类中。

   上述看法支持这样一个模式:肥胖易感性主要由遗传因素决定,但环境因素决定肥胖表型是否表达出来。环境因素在多个控制肥胖易感性的基因基础上起作用,这个概念的形成对我们预防和治疗肥胖症的方法是有重要意义的。假如某些环境因素变化只在特定基因型中显现作用,那么预防肥胖的公共保健工作就只需集中在识别和劝导那些易感个体上。另外,重视到遗传变化是引起肥胖症的基本原因,有助于消除肥胖是个体行为失当所致的观点,提出了努力确立肥胖相关基因的新起点。

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