双胞胎队列研究揭示甜味喜好遗传与环境影响新机制:对个性化营养干预的启示
《BEHAVIOR GENETICS》:Genetic and Environmental Influences on Sweet Taste Liking and Related Traits: New Insights from Twin Cohorts
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时间:2025年09月27日
来源:BEHAVIOR GENETICS 2.2
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本刊推荐:为探究甜味喜好个体差异的遗传基础,研究人员通过双胞胎队列模型开展甜味喜好状态(sweet-liking status)的遗传力研究。结果显示甜味喜好的变异30-48%由加性遗传因素(A)解释,52-70%归因于非共享环境因素(E),且与甜食喜好存在显著遗传相关性。该研究首次系统解析甜味喜好分型的遗传架构,为肥胖等营养相关疾病的精准防控提供新视角。
在全球健康政策将减糖作为核心战略的背景下,一个令人困惑的现象逐渐浮出水面:为什么人们对甜味的喜好存在如此显著的个体差异?有些人痴迷于极致的甜度,有些人则对甜食避之不及,这种差异究竟源于基因烙印还是环境塑造?这一问题对制定有效的公共卫生策略至关重要。尽管进化视角认为甜味偏好是人类适应高能量需求的生物学本能,但现代食品环境中高度加工的甜味产品泛滥,使得这种先天偏好反而成为肥胖、2型糖尿病等营养相关疾病的潜在推手。更复杂的是,以往研究大多将甜味喜好视为连续变量,忽略了其存在三种典型响应模式的特征分类,即极端甜味喜好者(ESL)、适度甜味喜好者(MSL)和甜味厌恶者(SD)。这三种表型在不同文化、年龄群体中稳定存在,但其遗传基础始终是未解之谜。
为破解这一难题,由Rhiannon M. Armitage领衔的研究团队在《BEHAVIOR GENETICS》发表最新研究,首次通过双胞胎队列模型系统解析甜味喜好状态(sweet-liking status)的遗传架构。研究团队整合芬兰(FinnTwin12)和英国(TwinsUK)两大双胞胎队列的1,435名参与者,采用精密的实验设计和先进的统计方法,揭示遗传与环境因素在甜味喜好形成中的动态博弈。
关键技术方法包括:1)甜味喜好表型精准分型(通过20% w/v蔗糖溶液喜好度评分结合层次聚类分析界定ESL/MSL/SD);2)双胞胎模型定量遗传分析(采用OpenMx软件进行ACE/ADE模型拟合,解析加性遗传因素A、非加性遗传因素D、共享环境C和非共享环境E的贡献);3)多维度性状关联分析(涵盖食物喜好频率问卷、健康态度量表、三因素饮食问卷TFEQ-R18等工具);4)直接对称模型参数化(Direct symmetric model parameterization)控制统计偏差。
通过比较ACE、ADE等竞争模型,研究发现AE模型(加性遗传+非共享环境)在所有队列和性别中拟合最优。甜味喜好作为连续变量时遗传力估计为30%(芬兰)至48%(英国),而按甜味喜好状态分类时遗传力为33%(芬兰)至42%(英国),显示分类方法能提高跨队列一致性。非共享环境因素(包括测量误差)解释52-70%的变异,凸显环境暴露的关键作用。
芬兰年轻队列(21-24岁)的甜味喜好评分显著高于英国队列(18-81岁),且极端甜味喜好者比例更高(44% vs 36%),而英国队列甜味厌恶者比例达42%。这种差异可能与年龄相关的甜味喜好U型变化曲线有关,但遗传力参数无显著队列差异,提示遗传架构的稳定性。
甜味喜好与行为、饮食、人格测量的表型相关性较弱(-0.19至0.21),但与甜食喜好、消费频率和渴求感的相关性最强。双变量模型分解显示,这些关联主要由共享遗传因素驱动(遗传相关性rg=0.16-0.22),而非环境因素。例如,高脂高简单糖类食物喜好与甜味喜好的遗传相关性达0.26-0.36,但消费频率的关联更多受环境因素调节,支持“喜好-想要”(liking-wanting)神经机制的分离。
研究首次证实甜味喜好状态具有中等遗传力,且其遗传架构与连续评分方法高度一致。非共享环境的主导作用表明个体经历、饮食文化等后天的因素对甜味偏好的塑造空间巨大,而遗传因素通过调节奖赏系统敏感性间接影响甜食偏好。值得注意的是,甜味喜好与甜食消费频率的遗传解耦现象提示,环境干预可能有效阻断遗传风险向不健康饮食行为的转化。
该研究的创新之处在于突破传统连续评分的局限,采用感官科学领域标准化的甜味喜好分型,为基因-环境交互作用研究提供新范式。局限性包括蔗糖溶液浓度单一、样本局限于欧洲裔人群等。未来需整合多组学数据、纵向设计和跨 ancestry 队列,深入解析甜味喜好相关基因及其与营养疾病的因果路径。
这项研究为个性化营养干预提供关键科学依据:通过识别甜味喜好的遗传风险人群,可针对性设计减糖策略,例如对极端甜味喜好者强化环境调控,而非简单限制甜食供给。在精准公共卫生时代,理解味觉偏好的生物学基础将成为遏制肥胖流行的新突破口。
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