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哈佛科学家在人体内发现神奇的基因突变,与肥胖发生率和死亡风险有关

奇点网2018-10-23 09:48

基因变异可能赋予人类神奇的能力。

早在上世纪,科学家就发现有些北欧人身上CCR5基因的变异使得免疫细胞对HIV有天然的抵抗力。而就在2018年6月,中国科学家在哈萨克族人体内发现LIMA1基因上的突变,让他们能明显减少对胆固醇的吸收,降低得高血脂风险。

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最近,由美国哈佛大学Scott Solomon博士带领的团队在一个25年的临床队列研究中发现,某个基因上的一些突变能明显减少小肠对葡萄糖的吸收,并长期改善心血管代谢能力。

不仅如此,他们还发现带有这些突变的人,肥胖发生率降低了57%,糖尿病和心力衰竭发生风险分别下降42%和47%,甚至在这个临床研究的时间内,死亡风险降低了34%!这项研究发表在近期的顶级医学期刊《美国心脏病学会杂志》上[1]。

很显然,这个发现对于生活在现代的人具有重要意义。因为在原始社会时,由于食物匮乏,人类进化出了强大的葡萄糖吸收能力。但是,这个能力使人类在现代社会遇到了麻烦,充足食物使人们吸收了过多的葡萄糖,使得血糖含量过高,从而引发了很多疾病。

Solomon博士

科学家们在研究罕见病 “葡萄糖-半乳糖吸收不良症”时,发现其是由钠-葡糖糖共转移蛋白(SGLT1)的编码基因发生了突变引起的。基因突变使得SGLT1蛋白失去功能,在新生儿中会引起严重的 腹泻,脱水和吸收不良症状[2]。

后来研究发现,这个钠-葡糖糖共转移蛋白(SGLT1)干的是帮助小肠吸收葡萄糖和半乳糖的活,作用可以说相当重要[3]。

有意思的是,科学家在普通人SGLT1基因上的其他位点也发现一些突变,这些突变被证明会影响SGLT1蛋白的功能,进而影响对葡萄糖的吸收,却不会导致“葡萄糖-半乳糖吸收不良症”[4]。

SGTL1蛋白的作用

这个现象引起了Solomon博士的好奇。他猜测这些突变会损坏SGLT1蛋白的功能,但破坏力又没那么大,使得蛋白还保留了一些基本功能。这使得小肠在饭后吸收的葡萄糖更少,进而减少了身体的热量摄入。

Solomon博士想到这个功能受损的SGLT1蛋白可能有助于解决高血糖的问题。于是,他带领团队进行深入研究。

既然这些突变就存在于普通人中,那直接在人群中进行研究或许是最好的方式。

恰好美国正在进行一个叫“社区动脉粥样硬化风险(ARIC)”的临床随访研究,随访的中位数是25年,参与者的年龄在45-64岁之间。他们的年龄,性别,种族以及身体的各项指标都有被记录。研究评估的结果是糖尿病诊断、糖尿病药物治疗、死亡和心力衰竭。

试验过程

研究者们在ARIC队列中选择了8 478名参与者,其中5687人是欧裔美国人,2791人是非裔美国人。他们对所有人进行全外显子测序,鉴定出了携带有SGLT1错义突变的人。

随后,给这些参与者进行葡萄糖耐受测试。检测结果显示,在欧裔美国人中,携带特定 SGLT1错义突变的人,血糖含量更低,并且葡萄糖耐受能力的受损情况也更轻。这个结果在非裔美国人中被重复,并在一个包括6784名芬兰人的队列中得到验证。

含有错意突变的SGLT1基因在人体中的功能已经得到确认,那它到底对人体健康有什么影响呢?

研究者们分析了ARIC队列参与者的SGLT1基因突变与身体指标的关系,发现了令人惊喜的结果。

他们通过一种特定的方法测算得知,这些功能受损的SGLT蛋白,能使携带者在过去25年间,饭后2小时的血糖含量下降20 mg/dl。分析随访记录发现,这些突变携带者的肥胖率比非携带者低57%,糖尿病风险降低了42%,心力衰竭风险降低47%,而在这25年间,死亡风险降低了34%。

SGLT1功能缺陷突变是有益突变

由此可见,SGLT1基因的这些功能缺陷突变,确实能够降低饮食引起的高血糖,使心血管代谢功能得到长期保护,而且还可能延长人的寿命。这个结果有助于指导开发针对SGLT1蛋白的药物,治疗代谢相关的疾病。

虽然目前缺少SGLT1特异性抑制剂的临床证据。但是,一个好消息是市场上存在SGLT1/SGLT2的抑制剂,这个药物的临床2期和3期结果与本研究的结果一致[5]。

这个研究结果在不同人群中都得到了验证,显示这些突变的作用具有普遍性,更加加强了开发相应药物的意义。

当然,作者也表示这个研究只包含了两个族群,后面还需要扩大研究队列,以使结果更加准确和可靠。另外,考虑到SGLT1基因在饮食中的作用,还需要评估其对不同饮食习惯的人群的影响。

在人群中针对不同基因变异的研究,已经给我们带来了这么大的惊喜,显然,里面还有更大的潜力可以挖。不知道奇点糕身上是不是也有这种神奇的突变呢?

责编陶苏
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