肥胖基因已发现数年 肥胖症患者未来路在何方?

2011-09-16 13:43 · fsm

根据2011年《中国居民营养与健康状况调查》的结果,估计全国超重和肥胖人数分别达到2亿和6000多万。

这个世界胖子越来越多,针对肥胖的研究也如火如荼。

中国预防医学会副会长蔡纪明日前在“2011国际健康生活方式博览会新闻发布会”上说,调查显示,我国成人超重率为22.8%,肥胖率为7.1%。

这一数字是《中国居民营养与健康状况调查》的结果,据此估计,全国超重和肥胖人数分别达到2亿和6000多万。

肥胖既是独立的疾病,又是2型糖尿病、心血管病、高血压等慢性病的危险因素,被世卫组织列为导致疾病负担的十大危险因素之一。

肥胖基因是指,它们所编码蛋白质是一种食欲与能量平衡调节途径的组成部分,而这种途径的失衡直接或者间接导致体脂肪的积累和体重增加。

首个与肥胖症相关的基因被发现

FTO的发现源于对2型糖尿病相关基因的搜索,但研究人员很快便意识到,它所扮演的真正角色与肥胖症直接相关。尽管科学家一直认为遗传因素可能是造成肥胖症的重要原因,但相关基因的敲定却困难重重。在这项发表在《科学》杂志上的研究中,研究人员对大约39000人进行了采样分析,断定携带一种FTO变异的两个副本的人,其体重增加了约3公斤,这是关于一种常见肥胖症基因的第一个清晰例证。然而随后的研究工作却使科学家遭遇了瓶颈,即FTO究竟干了什么以及它的运行机制到底是什么?

为了回答这些问题,由几家英国研究机构组成的科研小组分别对FTO进行了不同侧重的研究。其中剑桥大学的遗传学家Stephen O Rahilly和他的同事尝试了解FTO蛋白质对于动物是如何作用的。研究人员在实验室小鼠体内发现,其大脑下丘脑——用来帮助调节机体的能量平衡——中的FTO含量非常高。与对照组的小鼠相比,下丘脑中FTO减少60%的小鼠往往会拒绝进食。这意味着,FTO在食欲的控制中可能扮演了一个重要角色。

而牛津大学的科学家则将这项研究又向前推进了一步——对FTO蛋白质的基因序列进行了研究。结果显示,这种蛋白质的作用更接近于酶,能够通过去除一个甲基修复脱氧核糖核酸(DNA)。更多的研究证明,FTO蛋白质能够使DNA脱甲基化。但是这项研究的主持人之一、牛津大学的酶学专家Christopher Schofield承认,依然有一些缺失的环节没有搞清——被FTO酶脱甲基的到底是什么基因或基因组,以及这一过程如何对肥胖症造成影响。研究人员最近在《科学》杂志网络版上报告了这一研究成果。

确认五种肥胖基因

目前,科学家已克隆出了5 个与人的食欲及体重调节有关的基因,即OB基因、LEPR基因、PC1 基因、POMC基因和MC4R基因。
一、人的OB基因定位于第7号染色体长臂(7q31.3),在人类基因组中为单拷贝,全长约20kb,含有3个外显子,外显子全长4240bp 。OB基因只在脂肪组织中表达,其编码产物瘦蛋白是一种分泌性蛋白,即瘦素(Leptin),或瘦蛋白,是由167个氨基酸残基组成的。瘦素在脂肪组织合成后,分泌到血液中,在血液中与其受体LEPRe结合。

二、人的瘦素受体基因LEPR 定位于第1号染色体短臂(1p31),其编码产物瘦蛋白受体属于类细胞因子受体家族,共有6 种,即Ra ,Rb ,Rc ,Rd ,Re和Rf ,它们是LEPR 基因转录后通过不同剪切而生成。这些受体广泛分布于脑、心、肝、肾、肺、脾、胰脏、睾丸和脂肪组织中。瘦蛋白与受体LEPRe 结合后生成瘦蛋白2Re;后者将瘦素带入脉络膜,在此处瘦素与LEPRa 结合,生成瘦素2Ra;瘦素2Ra将瘦素输送到脑脊液,在这里瘦素与广泛分布在下丘脑的LEPRb 结合,生成瘦素2Rb。LEPRb 是瘦素各种受体中唯一的具有信号传道作用的跨膜蛋白,它在下丘脑产生的生理效应之一是诱发下丘脑神经细胞POMC 基因表达加强。
  
三、人POMC 基因定位于人类第2 号染色体短臂(2p23.3),其编码的蛋白质是一种前激素原。该蛋白质在前转变素酶1(proconvertase1,PC1) 的作用下分解成促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropic hormone,ACTH)和促黑素细胞激素(α-melaocyte-stimulating hormone,α-MSH),后者在下丘脑与黑皮素4 受体(melanocortin 4 receptor ,MC4R))结合。
  
四、人PC1 基因定位于第5 号染色体长臂(5q15221),全长3.3kb ,其编码产物是一种含有753个残基的蛋白酶,在神经内分泌组织中特异性表达,属于丝氨酸蛋白酶家族,其功能是将激素原(pro-hormone) 转化为激素,因此称为激素原转化酶(pro-hormone convertase,PC1) 。
  
五、人MC4R 基因定位于基因组第18 号染色体长臂(18q22),该基因主要在下丘脑神经细胞中表达,是瘦素介导的食欲调节途径中最末端的基因,由阿黑皮素原(POMC)衍生的α-MSH 在下丘脑与其受体MC4R 结合,产生包括调节食欲在内的生理效应。

最新发现的肥胖基因
  
新一期Nature Genetics发表最新研究报告,解析6个新发现的基因,这6个新发现的基因通过影响神经中枢控制肥胖。
  
研究小组通过全基因组关联分析法对32000个人进行分析,筛选出大量的与肥胖相关的变异,并获得6个新的肥胖基因。这6个基因分别是:TMEM18, KCTD15, GNPDA2, SH2B1, MTCH2, 和NEGR1。
  
基因表达分析发现,6个基因都是在脑细胞中具有活性,以前研究发现的两个基因FTO和MC4R也具有相似的特性。
  
德国国立基因组研究中心的教授表示,将通过其他的途径进一步研究这6个基因的功能。

肥胖基因表达产物—瘦素用于临床治疗肥胖症效果不如预期

1994年美国学者首先克隆出小鼠和人的肥胖基因(ob基因)表达产物——瘦素(leptin),从那以后针对肥胖的研究逐渐成为一个非常热门的领域。

研究瘦素的美国洛克菲勒大学科学家弗里德曼(JeffreyFriedman)一度认为,ob基因可以和胰岛素相媲美。1995年5月,他发表在《科学》杂志上的论文称,注射瘦素后肥胖小鼠体重开始直线下降,而正常小鼠则没有任何变化。随后,ob基因的专利被以2000万美元的转让费出售给美国最大的生物制药公司安进(Amgen)公司。

可惜弗里德曼没有胰岛素的发现者班廷那么好运,虽然一期临床研究发现瘦素似乎对某些肥胖症患者有用,但二期扩大的临床实践证明,瘦素的作用和安慰剂没有差别。临床实践说明,大多数人的肥胖都和瘦素的分泌无关,只有极少数遗传性肥胖患者补充瘦素后效果显著。这使得研究瘦素的科学家和制药公司大为失望。但是接下来,针对瘦素的研究并没有销声匿迹,自其发现以来,研究文献已累计数千篇之多。瘦素受体在大脑脉络丛、下丘脑、肝脏、胰脏、肺脏及肾脏等多个部位均有发现,这也暗示着瘦素的作用远远不止调节体重那么简单。

随着研究的深入,科学家已经发现20多种基因变异使人容易长胖,但是仍然没有解决肥胖问题的好办法。如今,科学界基本取得共识。“人类的肥胖是个非常复杂的现象,至少涉及数百个相关基因。我们的研究会对肥胖研究有益,但那种寄希望于服用一粒神奇药丸就能实现快速减肥的想法,可能永远不会成功。”弗洛戈说。

第一个消瘦基因

在发现了一系列肥胖基因之后,科学家又发现了苗条基因。苗条基因和肥胖基因有着刚好相反的效果,能让人体重超轻,甚至骨瘦如柴,这个发现似乎又给胖子们点燃了一丝希望。

近期,英国《自然》杂志网站刊登了一项由英国、瑞士、法国等多国研究人员共同完成的研究报告,研究人员调查了超过9.5万人的基因数据,结果发现,大约每2000个人中就有一个人16号染色体的某个位置多了一个拷贝,这个变异会让男性超瘦的风险是正常人的23倍,女性超瘦的风险是正常人的5倍。这里超瘦的定义是体重指数(BMI)低于18.5,已属于瘦得不健康。

这是第一个被鉴定出来和瘦有关的基因,位于第16号染色体上名为16p11.2的一个区域中。这个部位对突变很敏感,大部分复制似乎发生在细胞分裂成为胚胎的过程中,而非是从父母那里遗传了错误的基因。这里有一个问题,我们中学生物学课本上说,每人都有一个来自父亲的染色体和一个来自母亲的染色体,那么这多出来的第三个拷贝是怎么回事?

“多数情况下基因组是课本上说的那样,但少数情况下一个人的基因组某些地方会丢失一些基因,另一些地方又会出现过多的基因。大多数时候,这种基因的缺失和冗余对健康没有影响,少数时候会导致疾病。到目前为止,我们发现了很多因为基因突变而导致的肥胖,这意味着人体内有很多用以提高食欲的系统,因为吃对人类而言非常重要,尤其是在食物匮乏的人类早期。”伦敦帝国大学的教授菲利普•弗洛戈(PhilippeFroguel)说,他领导了这个研究。

在人类早期,为了果腹需要付出的代价远远高于现在,在漫长的半饥饿状态下,我们选择了热衷于高脂肪和高热量食物的基因。这些基因曾经帮助我们的祖先成功地渡过了许多难关,但如今对于多数城市人口而言,甜食和高热量食物唾手可得,而且随着文明的发展,人类体力消耗日益减少,这使得人类的体重逐年攀升,这已成为不争的事实。弗洛戈说:“你可以抑制一个和肥胖有关的基因,但是不会起到什么作用。我们的先期研究,不可能期待近期就直接用于减肥。”

不过,他又说这个研究还是有一些实际的用途。在科学家研究的9.5万人中,包括5.9万健康人以及3.1万智障儿童,1000位精神分裂症者和3500位进食障碍患者。“这个区段有28个基因,其中的一半以往被认为和大脑发育有关。在携带有这种基因的孩子中,有1/2的人体重偏低,1/4的人患有一种被称为‘头小畸形’的疾病,可能会导致智力低下及短寿。”弗洛戈说,“过去一个孩子不吃饭,通常家长会责备孩子,但是这种儿童成长期的问题可能是遗传问题。携带有这种基因突变的孩子出生时体重正常,但是其中一半人日后体重增长比期待慢很多。这很危险,结果有的孩子就死了,而父母被指控为疏于照管或者虐待儿童,因为他们死时瘦到皮包骨头。通过基因检测能够很容易澄清这些孩子具有突变,他们的父母将不再遭受指责。”

可见,和肥胖基因一样,拥有消瘦基因也面临着某种风险。科学家现在计划对这些基因测序,试图找出它们在做什么。“如果我们能发现为什么这个片段的基因复制会导致消瘦,可能会发现新的治疗肥胖和进食障碍的潜在治疗方法。”弗洛戈说。

一、是健康长寿之大敌:据统计肥胖者并发脑栓塞与心衰的发病率比正常体重者高一倍,患冠心病比正常体重者多二倍,高血压发病率比正常体重者多二~六倍,合并糖尿病者较正常人约增高4倍,合并胆石症者较正常人高四~六倍,更为严重的是肥胖者的寿命将明显缩短。

二、影响劳动力,易遭受外伤:身体肥胖的人往往怕热、多汗、易疲劳、下肢浮肿、静脉曲张、皮肤皱折处患皮炎等,严重肥胖的人,行动迟缓,行走活动都有困难,稍微活动就心慌气短,以致影响正常生活,严重的甚至导致劳动力丧失。由于肥胖者行动反应迟缓,也易遭受各种外伤、车祸、骨折及扭伤等。

三、易发冠心病及高血压:肥胖者脂肪组织增多,耗氧量加大,心脏做功量大,使心肌肥厚,尤其左心室负担加重,久之易诱发高血压。脂质沉积在动脉壁内,致使管腔狭窄,硬化,易发生冠心病、心绞痛、中风和猝死。

四、易患内分泌及代谢性疾病:伴随肥胖所致的代谢、内分泌异常,常可引起多种疾病。糖代谢异常可引起糖尿病,脂肪代谢异常可引起高脂血症,核酸代谢异常可引起高尿酸血症等。肥胖女性因卵巢机能障碍可引起月经不调。

五、对肺功能有不良影响:肺功能的作用是向全身供应氧及排出二氧化碳。肥胖者因体重增加需要更多的氧,但肺不能随之而增加功能,同时肥胖者腹部脂肪堆积又限制了肺的呼吸运动,故可造成缺氧和呼吸困难,最后导致心肺功能衰竭。

六、易引起肝胆病变:由于肥胖者的高胰岛素血症使其内因性甘油三酯合成亢进,就会造成在肝脏中合成的甘油三酯蓄积从而形成脂肪肝。

七、会增加手术难度、术后易感染:肥胖者会增加麻醉时的危险,手术后伤口易裂开,感染坠积性肺炎等并发症的机会均较不胖者为多。

八、可引起关节病变:体重的增加能使许多关节(如脊椎、肩、肘、髋、足关节)磨损或撕裂而致疼痛。

九、并发疝气:肥胖者可并发许多疝,其中以胃上部易位至胸腔中的食道裂孔疝最为常见。

看到上述肥胖的危害是不是觉得很可怕呢?想要这些疾病远离你,就要及时的减肥。但令人头疼的是,减肥过后是不是又会反弹呢?若是反弹了那不是白忙活了一场吗?确实,我想很多肥胖人士都会有这样的担心吧,这样的担心也是可以理解的。不过,若服用了芝元纤秀婷软胶囊的话,这个问题大可以不列入忧愁的范围之内了。因为芝元纤秀婷软胶囊针对性减腰腹、背、臀部及全身的多余脂肪。100%纯天然植物精华,均衡减肥,绝无副作用,男女皆宜。不仅如此,芝元纤秀婷软胶囊还能改善身体热量收支平衡,持久平衡体内能量的吸收和消耗,体内的脂肪分解酶已经达到一个适当的水平,使能量的吸收和消耗长久达到一个平衡状态,完全不用担心减肥后的反弹问题。

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