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为什么我们会变胖?新研究挑战“节俭基因”假说

2016-09-23 15:43 John Speakman Cell Metabolism 阅读 0
核心摘要: 中国科学院遗传与发育生物学研究所John Speakman研究组在《细胞代谢》发表研究,通过分析115个肥胖相关基因的正选择信号,发现仅有9个基因经历正选择,且其中5个为保护性基因,与‘节俭基因’假说预测不符,表明肥胖的进化机制并非简单的适应性选择。

遗传发育所在肥胖的进化机制研究中取得新进展

肥胖已成为全球性的健康问题,但为什么我们的身体倾向于储存脂肪?一个流行的解释是“节俭基因”假说:在远古饥荒时期,能高效储存脂肪的基因帮助祖先存活,因此这些基因被自然选择保留下来,导致现代人容易发胖。然而,中国科学院遗传与发育生物学研究所John Speakman研究组的最新研究对这一假说提出了挑战。9月22日,《细胞代谢》杂志发表了他们的成果,发现没有证据表明肥胖相关基因经历了强烈的正选择。

遗传发育所在肥胖的进化机制研究中取得新进展

“节俭基因”假说由美国遗传学家James Neel于1962年提出,最初用于解释糖尿病的遗传倾向。该假说认为,在食物匮乏的环境中,能够高效储存脂肪的个体更有生存优势,因此相关基因被自然选择固定。然而,这一假说一直缺乏直接证据。2008年,科学家提出可以通过检测基因组上的选择信号来验证:如果某个基因确实经历了正选择,其周围区域会表现出长单倍型等特征。

遗传发育所在肥胖的进化机制研究中取得新进展

图为CEU人群中不同SNP的单倍型图。图A为经历了正选择的正对照SNP存在long haplotypes(长单倍型),而在图B(肥胖相关SNP)和图C(负对照SNP)中都没有观察到这一现象,这表明和肥胖相关的基因没有经历强的正选择。

John Speakman研究组分析了HAPMAP和1000 Genomes Project数据库,对已知的115个肥胖相关基因进行检测。结果发现,只有9个基因表现出正选择信号,这与随机选取的对照基因中正选择的频率相近。更值得注意的是,在这9个基因中,有5个实际上是保护性的,即帮助维持体重而非促进肥胖。这一结果与“节俭基因”假说的预测相矛盾,表明肥胖的进化机制远比简单的适应选择复杂。

该研究得到了国家自然科学基金委重大研究计划“微进化过程的多基因作用机制”及中科院战略先导项目的资助。John Speakman研究员为通讯作者,博士生王冠琳为第一作者。

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