同卵雙胞胎有完全相同的外貌，也往往有共同的飲食習(xí)慣和愛好，但是體重方面經(jīng)常存在比較大的差異。一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，肥胖存在一種分子開關(guān)，這也許可以解釋為什么一個雙胞胎會出現(xiàn)顯著體重差異，一個可以非常肥胖另一個可以非常瘦。體重受到遺傳因素影響，但是無法對某些人體重進(jìn)行遺傳學(xué)解釋。同卵雙胞胎體重差異就是一個非常典型的例子。導(dǎo)致這種差異的原因到底是什么，有人認(rèn)為是因?yàn)槟c道菌群存在差異，也有人提出是表觀遺傳學(xué)因素。表觀遺傳學(xué)是同樣的基因型，但是因?yàn)榇嬖诨虮磉_(dá)的差異導(dǎo)致表型的不同。這種基因表達(dá)的變化往往是發(fā)生在圍繞在DNA周圍的組蛋白，這些蛋白能控制基因的表達(dá)，發(fā)揮基因開關(guān)的作用。
表觀遺傳修飾來自環(huán)境因素，能一代一代傳遞下去。最典型的案例是二戰(zhàn)時期荷蘭曾發(fā)生過一次嚴(yán)重的饑荒，人們稱之為“Hunger Winter”。在此饑荒期間懷孕媽媽生育的孩子成年后非常容易肥胖，這表明母親的飲食可以對子女的新陳代謝產(chǎn)生持久影響，而這結(jié)果并不是因?yàn)榛虮旧韱栴}，而是因?yàn)榛虮磉_(dá)的差異。這就是最典型的表觀遺傳學(xué)證據(jù)。然而科學(xué)家目前仍不清楚表觀遺傳改變促進(jìn)肥胖的具體分子機(jī)理。
馬普免疫生物學(xué)和表觀遺傳學(xué)研究所生理學(xué)家J. Andrew Pospisilik等注意到，一些遺傳缺陷小鼠存在一個奇怪的體重表型，于是對這一現(xiàn)象產(chǎn)生了興趣。這些動物只有一個拷貝Trim28基因，他們驚奇地發(fā)現(xiàn)，這些動物或者肥胖，或者瘦，沒有處于中間正常體重的情況。（有表型就有故事，有故事就有文章，這就是典型，只要遇到表型，你就抓住了論文。估計(jì)這組科學(xué)家過去對雙胞胎的研究并不了解，只是發(fā)現(xiàn)這種表型，才追溯到的信息。因?yàn)檫@現(xiàn)象是偶然發(fā)現(xiàn)的。）
為了尋找這種現(xiàn)象的解釋，這些科學(xué)家對動物的基因表達(dá)活性進(jìn)行了分析。Trim28可控制許多其他基因表達(dá)活性，自身屬于表觀遺傳學(xué)調(diào)節(jié)分子。在肥胖小鼠，一組和肥胖相關(guān)的Nnat、Peg3、Cdkn1c和Plagl1等基因被關(guān)閉。過去研究提示這些基因與體重關(guān)系密切，這些基因可以在脂肪組織和下丘腦控制食欲的神經(jīng)細(xì)胞表達(dá)。雖然對這些基因的功能不十分清楚，但是Pospisilik等推測Trim28可以幫助形成表觀遺傳學(xué)開關(guān)，這些基因關(guān)閉時肥胖，表達(dá)時瘦。也就是說，Trim28是促進(jìn)肥胖基因開關(guān)，活性高者肥胖。
這種控制肥胖的機(jī)制是否也存在于人類，因?yàn)樾±鲜蠡蚪M只有一個拷貝Trim28，但是人類基因組有兩個拷貝。為了研究這個問題，研究人員采集來自外科手術(shù)的兒童脂肪組織進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)哪些肥胖兒童的Trim28基因活性明顯低于正常體重兒童。研究人員進(jìn)一步對胖瘦差別巨大的13對同卵雙胞胎脂肪組織進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)肥胖雙胞胎脂肪組織內(nèi)Trim28基因表達(dá)活性幾乎消失。他們今天2016年1月29日將研究結(jié)果發(fā)表在《細(xì)胞》上。（就在2年前的今天，正是中國春節(jié)，我看到日本小保方酸誘導(dǎo)干細(xì)胞研究論文）
Pospisilik說，研究結(jié)果說明，即使基因完全一樣，只因?yàn)楸硇筒煌妥阋援a(chǎn)生明顯的胖瘦差異。他指出，研究人員曾認(rèn)為，表觀遺傳效應(yīng)或許對體重產(chǎn)生幾公斤的影響，但是從動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，意味著體重差別能造成橄欖球隊(duì)員和羽毛球隊(duì)員的差別。
布朗大學(xué)遺傳流行病學(xué)家Jeanne McCaffery說，這個研究提供了解釋肥胖的新機(jī)制。這給關(guān)注控制體重的學(xué)者們提供了一個新的策略，但是肥胖的原因可能多種多樣，需要有不同的治療策略。Pospisilik建議兒童肥胖有許多危險因素，例如懷孕期間媽媽抽煙和飲食習(xí)慣都可以痛過表觀遺傳學(xué)修飾影響子女的健康。瑞典隆德大學(xué)糖尿病中心遺傳流行病學(xué)家Paul Franks說，現(xiàn)在給科學(xué)家提出的問題是，導(dǎo)致這種改變的內(nèi)在因素是什么，就是如何關(guān)閉和開放這個開關(guān)基因本身。只有掌握了這個細(xì)節(jié)，我們才能找到控制這個開關(guān)的手段。
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