基于Ayurgenomics的瘦素受体基因rs1137101多态性与Prakriti分型人群肥胖风险关联研究及生物信息学分析

【字体: 时间:2025年05月30日 来源:Egyptian Journal of Medical Human Genetics 1.2

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  本研究针对肥胖这一全球性健康问题,结合印度传统医学Prakriti分型与现代遗传学,探讨LEPR基因rs1137101(Q223R)多态性与肥胖风险的关联。通过300例样本的PCR-RFLP基因分型和生物信息学分析,发现Kapha Prakriti人群携带G等位基因时肥胖风险显著升高(OR=2.86),且该变异通过降低蛋白稳定性影响瘦素信号通路。研究首次将Ayurgenomics(阿育基因组学)概念应用于肥胖风险评估,为个性化健康管理提供新思路。

  

随着全球肥胖患病率持续攀升,世界卫生组织数据显示80%非传染性疾病死亡与肥胖相关。印度国家家庭健康调查揭示2015-2021年间成人肥胖率增长16%,凸显其严峻性。瘦素(Leptin)作为脂肪细胞分泌的"饱腹信号分子",通过结合瘦素受体(LEPR)调控能量代谢,但LEPR基因突变可导致瘦素抵抗——这一现象被认为是肥胖发生的关键环节。尽管已有研究发现rs1137101(Q223R)多态性与肥胖相关,但传统遗传学研究未能解释为何相同基因型人群表现差异。印度传统医学阿育吠陀提出的Prakriti(体质)理论将人群分为Vata(风型)、Pitta(火型)、Kapha(水型)三类,其中Kapha体质者因代谢缓慢更易肥胖,这为基因-环境交互作用研究提供了独特视角。

为探索遗传变异与体质分类的协同效应,维纳亚卡使命医学学院的研究团队在《Egyptian Journal of Medical Human Genetics》发表最新成果。研究采用横断面设计,通过问卷调查和阿育吠陀医师评估对300名18-60岁印度人群进行Prakriti分型,采集血样提取DNA后采用PCR-RFLP(聚合酶链反应-限制性片段长度多态性)进行rs1137101基因分型,结合主成分分析(PCA)解析基因型-体质-肥胖的关联模式,并运用PANTHER、SIFT等8种生物信息学工具预测Q223R变异对蛋白功能的影响。

研究结果

Demographic characteristics
研究人群平均年龄35.8±15.7岁,男性占73%。肥胖组Kapha体质占比达58%,显著高于正常组的9%(p<0.01),印证阿育吠陀理论中Kapha体质与肥胖的关联。

Association of the rs1137101 with BMI categories
肥胖组GG基因型频率(23%)是正常组(13%)的1.77倍,G等位基因使肥胖风险增加63%(OR=1.63,95%CI:1.17-2.26)。隐性模型显示GG基因型携带者风险翻倍(OR=2.0,p<0.01),证实rs1137101是印度人群肥胖的遗传风险因素。

Association between Prakriti,BMI,and genotyping
Kapha体质者中GG基因型频率达22%,显著高于Vata体质的9%。PCA三维图谱显示AG基因型与Kapha/Pitta体质聚类,而AA基因型跨越所有体质类型,提示遗传背景可能修饰Prakriti的代谢表现。

Principal component analysis
PC1轴将Kapha体质与肥胖表型明确关联,PC2轴则区分Vata体质与其他类型,表明体质分类具有独立的生物学基础。基因型在PCA空间的中介分布提示rs1137101可能通过影响代谢通路而非直接决定体质类型。

Functional and structural analysis of variant
生物信息学分析显示Q223R变异位于LEPR蛋白保守区域(保守度评分7/9)。序列分析工具PANTHER预测该变异致病概率达0.5,结构分析工具I-Mutant 2.0显示变异降低蛋白稳定性(可靠性指数6)。突变导致223位氨基酸由中性谷氨酰胺变为带正电荷的精氨酸,可能通过改变受体胞外域电荷分布影响瘦素结合。

讨论与结论
本研究首次将Ayurgenomics框架应用于肥胖遗传学研究,发现rs1137101-G等位基因与Kapha体质存在协同效应——该人群携带GG基因型时肥胖风险提升至2.86倍。生物信息学分析揭示Q223R变异通过破坏LEPR蛋白稳定性导致功能损害,这为瘦素抵抗机制提供了结构生物学解释。研究创新性地整合传统医学体质分类与现代分子遗传学,证实Prakriti分型可作为基因风险评估的增效指标,为开发基于体质-基因交互作用的个性化肥胖干预策略奠定基础。

局限性在于横断面设计难以确定因果关系,且Prakriti评估存在主观性。未来需扩大样本量并结合代谢组学,深入探索Kapha体质特有的分子特征。该成果为肥胖精准防控提供了新范式:对GG基因型Kapha体质者实施早期生活方式干预,可能更有效预防代谢综合征发生。

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