近幾十年來,肥胖迅速增加,影響了20多億人,使得它成為全世界健康狀況不佳的*大因素之一。盡管幾十年來對飲食和運(yùn)動(dòng)**進(jìn)行了研究,但許多人仍然在為**而掙扎。在一項(xiàng)新的研究中,來自美國貝勒醫(yī)學(xué)院和范德堡大學(xué)的研究人員如今認(rèn)為他們知道肥胖產(chǎn)生的原因,并說我們必須將重點(diǎn)從肥胖**轉(zhuǎn)移到預(yù)防上。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2022年9月30日的Science Advances期刊上,論文標(biāo)題為“Sex-specific epigenetic development in the mouse hypothalamic arcuate nucleus pinpoints human genomic regions associated with body mass index”。
這些作者報(bào)告說,生命早期大腦發(fā)育的分子機(jī)制可能是肥胖風(fēng)險(xiǎn)的主要決定因素。以前對人類的大型研究提示著與肥胖關(guān)系*密切的基因在發(fā)育中的大腦中表達(dá)。這項(xiàng)在小鼠身上開展的新研究著重關(guān)注表觀遺傳學(xué)發(fā)育。表觀遺傳學(xué)是一個(gè)分子標(biāo)記系統(tǒng),它決定了哪些基因在或不在不同的細(xì)胞類型中使用。
論文通訊作者、貝勒醫(yī)學(xué)院兒科營養(yǎng)學(xué)教授Robert Waterland博士說,“幾十年來對人類和動(dòng)物模型的研究已表明,在發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期,環(huán)境的影響對健康和**有重大的長期影響。體重調(diào)節(jié)對這種‘發(fā)育程序(developmental programming)’非常敏感,但這究竟是如何運(yùn)作的仍然是未知的?!?
論文**作者Harry MacKay博士說,“在這項(xiàng)新的研究中,我們專注于一個(gè)叫做下丘腦弓狀核(arcuate nucleus)的大腦區(qū)域,它是食物攝入、身體活動(dòng)和代謝的主調(diào)控器。我們發(fā)現(xiàn)弓形核在出生后早期經(jīng)歷了廣泛的表觀遺傳學(xué)成熟。這一時(shí)期對體重調(diào)節(jié)的發(fā)育程序也非常敏感,這表明這些影響可能是表觀遺傳成熟失調(diào)的結(jié)果?!?
這些作者在出生后體重發(fā)育程序的關(guān)鍵窗口關(guān)閉之前和之后,對DNA甲基化---一個(gè)重要的表觀遺傳標(biāo)記---和基因表達(dá)進(jìn)行了全基因組分析。MacKays說,“我們研究的*大優(yōu)勢之一是我們研究了兩類主要的腦細(xì)胞:神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞。事實(shí)證明,這兩種細(xì)胞類型之間的表觀遺傳成熟是非常不同的?!?
Waterland說,“我們的研究是頭個(gè)比較雄性和雌性的這種表觀遺傳學(xué)發(fā)育的研究。我們吃驚地發(fā)現(xiàn)了廣泛的性別差異。事實(shí)上,就這些出生后的表觀遺傳學(xué)變化而言,雄性和雌性的差異要大于它們的相似性。而且,許多變化發(fā)生在雌性身上的時(shí)間比雄性早,這表明雌性在這方面是較早成熟的?!?
人類的聯(lián)系
當(dāng)這些作者將他們在小鼠身上的表觀遺傳學(xué)數(shù)據(jù)與來自篩選出與肥胖有關(guān)的遺傳變異的大型全基因組關(guān)聯(lián)研究的人類數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí),*大的驚喜出現(xiàn)了。小鼠弓狀核中與表觀遺傳成熟相關(guān)的基因組區(qū)域與人類中與身體質(zhì)量指數(shù)(一種肥胖指數(shù))相關(guān)的基因組區(qū)域強(qiáng)烈重疊。
MacKay說,“這些關(guān)聯(lián)表明人類的肥胖風(fēng)險(xiǎn)部分上由弓狀核的表觀遺傳學(xué)發(fā)育決定。我們的結(jié)果提供了新的證據(jù),表明發(fā)育表觀遺傳學(xué)可能與肥胖風(fēng)險(xiǎn)的早期環(huán)境和遺傳影響有關(guān)。因此,針對這些發(fā)育過程的預(yù)防工作可能是阻止全球肥胖流行的關(guān)鍵。” (生物谷 Bioon.com)