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酒肉穿腸過吃貨可以不長胖?“浪費基因”限制小腸吸收

http://finance.sina.com   2018年04月16日 19:13   北京新浪網

  造物主在創造生命、設計遺傳信息的時候,絶對想到了所有生命都會經歷吃不飽和能吃撐兩個階段。

  但她沒想到的應該是,數十萬年間一直處於饑寒交迫狀態的人類,突然在短短幾十年間就過上了頓頓能吃撐的好日子。

  進入20世紀之后,被肥胖症、糖尿病和高血壓等代謝疾病困擾的人類,一開始始終不明白:為什麼日子變得好過了,身體卻不如從前了?

  1962年,人類遺傳學家James Neel一聲驚雷,提出“節儉基因”假说(A “Thrifty” Genotype)[1]。

  他说,在遠古的時候啊,人類的祖先那真是靠天吃飯啊,因為四季和雨水的變化,食物的供應都是周期性的。很可能出現飽餐一頓之后,后面的幾百頓都吃不飽了。

  於是,那些因基因變異,變得消化吸收好,能最大限度把食物轉化成脂肪儲存起來的遠古人類,在食物充足的時候,能快速增肥,以應對隨時到來的食物缺乏時期。Neel認為,“節儉基因”就在這批人體內出現了,這在當時環境下是很有優勢的。

  但是在現如今這個頓頓都能吃撐的年代,“節儉基因”就順理成章地成了肥胖症、糖尿病和高血壓等疾病的罪魁禍首。

  不過,從去年發表在《新英格蘭醫學期刊》上的195個國家肥胖數據來看,2015年全球肥胖人數大概在8億左右,成人肥胖率最高的埃及,也只有35.3%[2]。絶大多數人還是不胖。這又是為什麼?

  當然,“造物主給了我們易肥胖的基因,到底胖不胖也得看環境”。

  這當然是一方面原因,不過今天我們要说的是另一個有趣的原因。

  近日,著名期刊《細胞代謝》雜誌以封面論文的形式,發表了廈門大學林聖彩教授和林舒勇副教授研究團隊的重要研究成果[3],因為他們發現了一個名叫Aida的“浪費基因”(“wasteful” gene)。該論文的共同第一作者為羅輝和姜鳴。

《細胞代謝》雜誌封面。圖中女性名叫Aida,是古埃塞俄比亞公主。圖片借Aida與埃及將軍Radames愛情故事,比喻Aida基因抑制脂肪吸收的機制《細胞代謝》雜誌封面。圖中女性名叫Aida,是古埃塞俄比亞公主。圖片借Aida與埃及將軍Radames愛情故事,比喻Aida基因抑制脂肪吸收的機制

  這個浪費基因啊,她很奇特,正常情況下,她是限制小腸吸收脂肪的。這跟“節儉基因”一比,可不是顯得很浪費麼。

  根據她這一特定,我很快就想到一句話,“酒肉穿腸過,佛祖心中留”。於是,乾脆叫她“酒肉穿腸過”基因了。

  Aida這個基因最早是林聖彩教授團隊與清華大學孟安明院士團隊合作鑒定和命名的[4],當時對Aida的具體功能還不是很清楚。

  當林聖彩團隊從小鼠體內去掉Aida基因后,他們發現Aida基因還在的小鼠比,沒Aida基因的小鼠胖的像充了氣一樣

  看來Aida基因是防止變胖的啊~

  於是林聖彩和林舒勇團隊就圍繞沒有Aida基因的易胖小耗子研究了10年。

  他們發現,食物中脂肪在小腸吸內的收效率是個體易肥胖的一個主要決定因素。而Aida基因編碼的AIDA蛋白質就是控制整個過程的。

AIDA蛋白的作用機制AIDA蛋白的作用機制

  也許你可能不知道,我們吃到肚子裏的脂肪,經過胃的簡單消化之后,就進入小腸被進一步消化成能被小腸細胞吸收的物質,緊接着就被小腸上皮細胞吸收[5];然后小腸的上皮細胞又重新把它們變成便於運輸的脂肪類型,分泌給淋巴,最后脂肪就通過血管輸送到全身被各個器官利用或儲存[6]。

  Neel提出的“節儉基因”假说設計的部分基因可能也參與了上述過程。

  林教授團隊發現,在沒有Aida基因小鼠體內,小腸細胞中與脂肪合成相關酶大量表達,加快脂肪的合成,這樣一來小腸細胞就騰出空間繼續從小腸裏吸收脂肪的代謝産物了。這就間接的促進小腸對脂肪的吸收。

  如果要深究背后的原因的話,那就是這樣的。AIDA這個蛋白原本是通過內質網降解途徑(ERAD)促進小腸細胞內脂肪合成酶降解的,把她搞沒了,小腸細胞就只能瘋狂的吸收脂肪了

  如果再囉嗦一下,就是说小腸細胞你可以從腸道中吸收原料合成脂肪,但是你得有個度,這個度就是由AIDA控制。AIDA说不要合成了,那小腸細胞的合成和吸收就都變慢,甚至停止了。

  造物主想的真是周到,給哺乳動物一套高效的脂肪吸收系統,同時還給了一個限制調節的方法。

  所以那些很容易就胖的,Aida基因是不是壞了?那些吃啥都胖不起來的,Aida基因是不是過度活躍了?

  參考資料:

  [1]。 Neel J V。 Diabetes mellitus: a “thrifty” genotype rendered detrimental by “progress”?[J]。 American journal of human genetics, 1962, 14(4): 353。

  [2]。 GBD 2015 Obesity Collaborators。 Health effects of overweight and obesity in 195 countries over 25 years[J]。 New England Journal of Medicine, 2017, 377(1): 13-27。

  [3]。 Luo H, Jiang M, Lian G, et al。 AIDA Selectively Mediates Downregulation of Fat Synthesis Enzymes by ERAD to Retard Intestinal Fat Absorption and Prevent Obesity[J]。 Cell Metabolism, 2018, 27(4): 843-853。 e6。

  [4]。 Rui Y, Xu Z, Xiong B, et al。 A beta-catenin-independent dorsalization pathway activated by Axin/JNK signaling and antagonized by Aida[J]。 Developmental Cell, 2007, 13(2): 268-282。

  [5]。 Tso P, Nauli A M, Lo C, et al。 Enterocyte fatty acid uptake and intestinal fatty acid-binding protein[J]。 Biochemical Society Transactions, 2004, 32(1): 75-78。

  [6]。 Dash S, Xiao C, Morgantini C, et al。 New Insights into the Regulation of Chylomicron Production[J]。 Annual Review of Nutrition, 2015, 35(1): 265-294。

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