犹他大学:了解冬眠机制可以帮助克服肥胖

为什么肥胖的人更容易患糖尿病,炎症或者是癌症,而不是像熊这样的大型哺乳动物?为了试图理解这一点,美国研究人员分析了冬眠的机制。根据他们发表在《细胞报告》上的研究,冬眠动物已经发展出先进的机制,使它们能够自动停止与肥胖相关的某些基因的活动。

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睡觉的熊

睡觉的熊

在秋天,许多哺乳动物体重增加,变成抵抗胰岛素.然后,为了度过冬天,当食物匮乏,大自然变得更加恶劣时,它们进入冬眠:它们进入睡眠状态,体温下降,心跳变慢,呼吸变慢,以及其他代谢过程。当冬天结束时,冬眠者可以很容易地减掉多余的体重,他的身体会自动逆转胰岛素抵抗.在盐湖城犹他大学的研究人员埃利奥特·费里斯和克里斯托弗·格雷格看来,这种对肥胖的控制可能是由于与调节冬眠有关的某些基因机制。

为了验证他们的假设,科学家们决定分析四种冬眠哺乳动物的基因组:十三纹地松鼠、小棕色蝙蝠、灰鼠狐猴和小刺猬。在对它们进行比较时,他们观察到它们形成了一系列被称为平行加速区的短DNA片段。

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老鼠似乎和人类有相似的肥胖相关基因。为了证实这种关系,研究人员分析了一组导致普瑞德-威利综合征的基因,普瑞德-威利综合征是一种罕见的人类遗传病。这种疾病的特征之一是食欲过剩,这可能导致肥胖。他们后来发现,与那些与这种基因条件无关的区域相比,这些基因与更多因冬眠而加速的区域有关。因此,冬眠的动物可能已经发展出先进的机制,自动停止某些与肥胖相关的基因的活动。

研究人员还发现了多达364种有助于调节冬眠和控制肥胖的基因元素。利用专门的基因编辑技术,科学家们现在正在老鼠身上测试这364个基因元素的作用。

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“冬眠动物已经进化出了一种难以置信的控制新陈代谢的能力,”克里斯托弗·格雷格博士说,他是犹他大学神经学与解剖学系的副教授。他补充说,新陈代谢决定了许多疾病的风险,包括肥胖、2型糖尿病、癌症和阿尔茨海默病。他认为,了解与冬眠有关的基因组部分将有助于控制这些重要疾病的风险。此外,这项新研究的一大惊喜是,这些基因组的重要部分被隐藏在98%的基因组中,而这些基因组中不包含被标记为垃圾DNA的基因。他的结论是,由于肥胖和新陈代谢决定了许多不同疾病的风险,基因组的这些部分的发现是一个真正令人兴奋的发现,为许多重要的新研究方向奠定了基础。因此,我们有了应对衰老、痴呆和代谢综合征的新项目。

今天,肥胖是一个公共健康问题。它与女性罹患心血管癌、宫颈癌、卵巢癌和乳腺癌、男性罹患前列腺癌、男女罹患结肠癌和胆囊癌的风险增加有关。此外,肥胖的人更有可能患有糖尿病、肝、肾或呼吸系统疾病、高血压、头痛、胃痛、疲劳、尿失禁、过多出汗、月经紊乱和女性多囊卵巢。

因此,全世界每年至少有280万人死于肥胖。在经合组织中,肥胖人口的平均比例为19.5%。美国、墨西哥、新西兰和匈牙利受影响最大。

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参考文献

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-11/uouh-hma112119.php

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