德国人类营养研究所的研究人员发现小鼠体内的Tbc1d1基因若发生突变,可使小鼠保持精瘦体型并降低高脂饮食所带来的糖尿病风险,科学家也得以一窥此基因的真正功能。
德国科学家首先透过回交试验(back-crossingexperiments)来找出突变的Tbc1d1基因,接着比较两种不同种小鼠的基因,纽西兰肥胖鼠(TheNewZealandobesemouse)在高脂饮食(60%为脂肪)之下迅速产生肥胖症,使体脂肪超过40%;而瑞士吉姆朗伯鼠(theSwissJimLambertstrain)则不受高脂饮食影响,仍能保持精瘦体型。研究人员发现,将Tbc1d1基因剔除会导致骨骼肌对脂肪的需求增加并同时提高脂肪氧化,然而却随之降低对葡萄糖的需求量,这代表Tbc1d1基因在脂肪和葡萄糖代谢过程中扮演着相当重要的角色,并参与能量代谢的调控过程;进一步研究显示,瑞士吉姆朗伯鼠的Tbc1d1突变基因缺少7个硷基,因此产生短型的Tbc1d1蛋白而可能失去酵素活性。此蛋白主要存在于骨骼肌中,心脏、胰脏、小肠、肾脏、下视丘亦有,不过量较少;脂肪组织和肝脏中反而未见此蛋白踪迹。此外,人类也具备有此基因,若科学家能深入探讨此基因的功能,将可为未来疾病的预防和治疗奠定基础。
不论是我们吃进多少食物,还是我们的身体消耗这些食物的方式,都与肥胖症、糖尿病形成有密切的关联。当葡萄糖和脂肪氧化之间的关系发生变异时,肌肉会消耗更多脂肪和较少的葡萄糖以产生能量,然而这种方式很没有效率,结果我们的身体会储存较少的脂肪,无形中反而降低了肥胖症、糖尿病的罹病风险。
在德国,有66%的男性和50.6%的女性有过重的情况;在美国,有四分之三的成年人体重超出体重计最大负荷值。体重过重会大幅提高心脏病、中风、肠癌、第二型糖尿病的风险,德国目前有7%的民众罹患糖尿病,而这个数字和过重者数目呈现正相关的情形。
动物和人类的研究结果显示过重、第二型糖尿病、饮食、基因彼此间互有影响,科学家认为至少有50种基因与过重的成因有关,而有超过100种基因与糖尿病相关,然而截至目前为止我们对这些基因仍所知甚少。此外这些基因与环境之间又到底会如何彼此作用,至今根本一无所知。
由于人类和小鼠的基因彼此很相近,科学家便采用小鼠模型来找出致病的相关基因,若在两物种中都发现到某一过重基因,科学家便可在小鼠模型中对其分子机制进行深入探讨,毕竟基于道德争议,不能直接以人类为实验对象。最终小鼠模型的研究成果便可用来发展肥胖症和糖尿病的新疗法。
基因突变可降低糖尿病风险
2019-09-23 07:01:30
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