基因如何影响我们的营养耐受性？

一项新的研究发现，微小的基因差异会影响利用各种营养物质能量的能力。这项研究表明，基于遗传数据的营养规划可以促进个性化健康营养的发展。

　　

在一项国际合作研究中，来自澳大利亚、丹麦和芬兰的研究人员调查了同一群体的个体在不同饮食下生存能力的差异。

研究人员使用了一个由大约200个密切相关的果蝇品系(黑腹果蝇)组成的遗传参考小组。这些果蝇被喂食六种不同的饲料，分别含有高浓度的蛋白质、糖、淀粉、椰子油或猪油，或糖和猪油的混合物。研究中使用的菌株的基因组已被完整绘制，这使得将实验中看到的差异与特定的遗传变异联系起来成为可能。

研究发现，微小的基因差异影响了果蝇利用各种营养物质能量的能力。

“出乎意料的是，我们发现果蝇品种之间有很大的差异，例如，它们在高糖饮食下生存的能力。让人特别惊讶的是，在自然界中，果蝇摄入的食物含有大量糖分，”赫尔辛基大学的博士后研究员、该研究的主要作者埃西·哈瓦拉(Essi Havula)说。

Havula补充说:“调节新陈代谢的基因在进化过程中保存得很好，这就是为什么我们可以通过对果蝇的研究了解很多关于人类新陈代谢的信息。”

遗传分析揭示了几个影响营养耐受的基因

在基因分析中，研究人员发现了一些有助于果蝇耐受糖的基因。这些基因中的大多数也在人类中被发现，并且已经在之前的全基因组关联研究中被认为在肥胖和2型糖尿病中发挥作用。

“对果蝇的研究使深入研究基因的功能研究变得快速而经济。此外，我们证明了此前主要从神经系统功能和发育的角度研究的无尾基因(TLX)对果蝇的正常糖代谢功能是必要的，”Havula说。

此外，研究人员在研究中证明，在高糖饮食的情况下，JNK通路，最重要的应激信号通路之一，调节糖代谢和储存脂肪合成。

Havula说:“似乎饮食中的糖会对细胞造成压力，使JNK通路在果蝇如何有效地耐受和处理糖方面发挥重要作用。”

营养基因组学能帮助个性化营养的发展吗?

研究人员表示，尽管还需要进一步研究，但大多数发现也可以应用于人类。Havula指出，这项研究提供了具体的证据，证明同样的饮食建议并不一定适合每个人。

“基于研究的知识越来越多地表明，新陈代谢对饮食的反应在动物种群和个体之间存在差异。传统的饮食建议不一定适合每个人，这解释了为什么在‘健康饮食’方面一直缺乏共识。”

一种选择是在营养基因组学的帮助下，朝着更个性化的方向发展营养。

“希望在未来，2型糖尿病和许多其他代谢性疾病可以通过基于个体基因组知识的营养规划来治疗。这将比药物疗法便宜得多，而且从长远来看对个人健康更好，”Havula说。

营养基因组学的潜力并不局限于治疗传统的代谢性疾病。

Havula补充说:“例如，已知癌细胞会改变它们的新陈代谢，将营养基因组学的潜力扩展到更广泛的领域。”

E. Havula, S. Ghazanfar, N. Lamichane, D. Francis, K. Hasygar, Y. Liu, L. A. Alton, J. Johnstone, E. J. Needham, T. Pulpitel, T. Clark, H. N. Niranjan, V. Shang, V. Tong, N. Jiwnani, G. Audia, A. N. Alves, L. Sylow, C. Mirth, G. G. Neely, J. Yang, V. Hietakangas, S. J. Simpson, A. M. Senior. Genetic variation of macronutrient tolerance in Drosophila melanogaster. Nature Communications, 2022; 13 (1)