近百年来肥胖相关的生物学及遗传学研究

2014-05-19 22:46 来源:丁香园 作者:rabbit0487
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肥胖患者缺乏毅力,他们吃得过多、运动过少,大部分肥胖美国人都是这样。2012年路透社及益普索市场研究公司进行网上调查,有1143名成年人参与,调查发现61%的美国人认为对于饮食及锻炼的个人选择导致肥胖的发生。大多数美国人,仍然没有意识到或者不相信研究所证实的,个人选择不会导致所有人肥胖。

一个世纪以前,内科医生就提出,一些肥胖症患者是由生物学或遗传学机制所致。1907年,德国病理学家Noorden教授在1953年出版的New England Journal of Medicine杂志中描述了两种类型的肥胖:外源性和内源性肥胖。

外源性肥胖是导致大多数人肥胖的原因,由外部因素,比如摄入食物超过能量消耗所致。然而,另外一些人呈内源性肥胖,由于基础代谢减退或者其它甲状腺功能失调。

二十世纪初一些医生直接驳回了内源性肥胖这种说法。任职于哈佛大学及塔夫茨大学的神经精神病学家Dearborn教授,在1917年指出,不良生活习惯导致了大多数肥胖患者的出现。

然而,1910-1920期间,对医学期刊中有关肥胖的文章进行研究发现,甚至是那些同意Dearborn教授观点的内科医生,也承认饮食过量和缺乏锻炼,不能解释超重的所有情况。

虽然有关代谢减退的理论,到1930年已经不再引起人们的关注,更精确的体表面积计算表明肥胖患者的代谢率是正常的,二十世纪下半叶,研究者们仍然在研究某些人群易患肥胖症的原因。

1950年,洛克斐勒大学的Hirsch教授研究发现,对于肥胖患者,长期减肥是一项终身战斗。肥胖者可以通过大幅限制能量摄入来减轻体重,其代谢率也会根据能量摄入的减少而进行调整。

该效应意味着,如果一名肥胖女性体重从200磅降到130磅,她必须减少能量摄入,使她的体重维持在130磅,而一名体重130磅的人,其体重则一直保持稳定。与从来没有患过肥胖症的人相比,有肥胖病史的女性就需要更强的毅力来维持其减轻的体重。

几十年后,1995年,Hirch教授和他以前在洛克斐勒的同事Leibel教授和 Rosenbaum教授发现,体重较前减轻了10%的患者,其代谢率也降低,而那些体重增加10%的人,其代谢率也会增高。这些发现表明,机体有其抵御外界变化的内在调节机制。

20世纪60年代,佛蒙特大学内科医生Sims教授的囚犯过量饮食试验也表明了机体代谢处于平衡状态。1967年,Sims教授对佛蒙特州立监狱的囚犯进行了过量饮食试验,这些受试者每天进食1万千卡的食物,200天以后,其中20例受试者体重平均增加了20-25磅。

这些既往体重正常的受试者,其机体代谢率增高以适应增加的能量摄入,以维持最初较低的体重。然而,维持体重增加却很难,一旦他们摄入的能量恢复正常,其体重很容易就降至最初水平。

例外的是,有2名受试者体重增加很快、很容易,然而减轻体重却十分艰难,甚至在能量摄入减少以后仍然如此。这两例受试者都有肥胖家族史,这为超重可能来源于遗传的理论提供了证据。

1986年,宾夕法尼亚大学Stunkard教授提出了最引人注意的观点,即一个人的体重在很大程度上取决于遗传。Stunkard教授等研究了1927-1947年间丹麦收养登记处540名成人的资料,其中其中大多数人在1岁时被收养。收养记录包括其生父母及养父母的身高,体重。通过这些数据来比较其父母的体重指数。

研究发现,尽管与养父母生活在一起,这些被收养者体重指数接近其生父母,而不是养父母。大多数被收养者从其生父母那遗传了肥胖,其中4/5的被收养者其生父母都是肥胖症患者,1/7的被收养者其生父母体重都正常。

4年以后,Stunkard教授及另一团队的研究人员研究了瑞典双胞胎登记资料,为体重调节的遗传学机制找到了更多证据。瑞典双胞胎登记资料包括247例同卵双胞胎,其中154例一块成长,93例由不同的父母抚养长大。结果表明,这些双胞胎体重一样,无论他们是否生长在一起。

在Journal杂志中的另一篇文章中,加拿大魁北克拉瓦尔大学Bouchard教授等进行了12对男性同卵双胞胎的过量饮食试验,所有的双胞胎在进食同样卡路里的食物,100天内总共摄入过剩能量84000千卡。

研究发现,这些受试者体重增加了4.3-13.3kg,体内脂肪含量百分比,脂肪量,脂肪分布,皮下以及内脏脂肪沉积都发生了很大变化。尽管这些双胞胎对于过量饮食的反应各不相同,但在每对双胞胎中,体重增加方面差异很小,体内脂肪分布以及内脏脂肪堆积方面的差异更小。

有关双胞胎以及过量饮食试验的研究仍然在继续,肽激素以及饱腹感因子瘦素的发现,导致肥胖研究转变到分子水平上。

基于1960年以来Coleman教授在杰克逊实验室的研究,以及1980年和1990年初Leibel教授等有关小鼠肥胖基因突变图谱的研究,洛克菲勒大学Friedman教授等克隆了编码瘦素的ob基因。

几年来,关于瘦素以及相关话题的文章已经发表了数万篇,比如饥饿刺激gherelin激素的分泌、瘦素与gherelin间的相互作用、神经肽Y及进食相关分子信号通路,基因突变可能会干扰这些通路。

现在,分子遗传学机制在肥胖研究中处于主导地位。2007年,英国Carthy教授等发现了FTO的一种常见变体、脂肪量及肥胖相关基因。通过新一代测序技术找出变异或突变基因,如Journal杂志中的DYRK1Bb基因。

这些研究,支持一个世纪以来一些内科医生坚持的观点,即肥胖是天生的,体重调节不由进食的能量来决定。正如Hirsch教授提到的,我们所说的毅力,也受到生物学因素的影响。

尽管有以上研究,体重还是远远超出人们的可控范围。遗传易感性,食物种类及口味的多样化更易导致人们过量进食,现有的工作及生活环境也导致人们的能量消耗较前大为减少,这些有助于解释为什么现在很多美国人都是肥胖症患者。

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编辑: rabbit

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