來源:奇點(diǎn)網(wǎng) 時(shí)間:2018-04-17 17:10
造物主在創(chuàng)造生命、設(shè)計(jì)遺傳信息的時(shí)候,絕對想到了所有生命都會經(jīng)歷吃不飽和能吃撐兩個(gè)階段。
但她沒想到的應(yīng)該是,數(shù)十萬年間一直處于饑寒交迫狀態(tài)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(jìn)入20世紀(jì)之后,被肥胖癥、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:為什么日子變得好過了,身體卻不如從前了?
1962年,人類遺傳學(xué)家James Neel一聲驚雷,提出“節(jié)儉基因”假說(A “Thrifty” Genotype)[1]。
他說,在遠(yuǎn)古的時(shí)候啊,人類的祖先那真是靠天吃飯啊,因?yàn)樗募竞陀晁淖兓?,食物的供?yīng)都是周期性的。很可能出現(xiàn)飽餐一頓之后,后面的幾百頓都吃不飽了。
于是,那些因基因變異,變得消化吸收好,能最大限度把食物轉(zhuǎn)化成脂肪儲存起來的遠(yuǎn)古人類,在食物充足的時(shí)候,能快速增肥,以應(yīng)對隨時(shí)到來的食物缺乏時(shí)期。Neel認(rèn)為,“節(jié)儉基因”就在這批人體內(nèi)出現(xiàn)了,這在當(dāng)時(shí)環(huán)境下是很有優(yōu)勢的。
但是在現(xiàn)如今這個(gè)頓頓都能吃撐的年代,“節(jié)儉基因”就順理成章地成了肥胖癥、糖尿病和高血壓等疾病的罪魁禍?zhǔn)住?
不過,從去年發(fā)表在《新英格蘭醫(yī)學(xué)期刊》上的195個(gè)國家肥胖?jǐn)?shù)據(jù)來看,2015年全球肥胖人數(shù)大概在8億左右,成人肥胖率最高的埃及,也只有35.3%[2]。絕大多數(shù)人還是不胖。這又是為什么?
當(dāng)然,“造物主給了我們易肥胖的基因,到底胖不胖也得看環(huán)境”。
這當(dāng)然是一方面原因,不過今天我們要說的是另一個(gè)有趣的原因。
近日,著名期刊《細(xì)胞代謝》雜志以封面論文的形式,發(fā)表了廈門大學(xué)林圣彩教授和林舒勇副教授研究團(tuán)隊(duì)的重要研究成果[3],因?yàn)樗麄?strong>發(fā)現(xiàn)了一個(gè)名叫Aida的“浪費(fèi)基因”(“wasteful” gene)。該論文的共同第一作者為羅輝和姜鳴。
《細(xì)胞代謝》雜志封面。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(jī)制
這個(gè)浪費(fèi)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(jié)儉基因”一比,可不是顯得很浪費(fèi)么。
根據(jù)她這一特定,我很快就想到一句話,“酒肉穿腸過,佛祖心中留”。于是,干脆叫她“酒肉穿腸過”基因了。
Aida這個(gè)基因最早是林圣彩教授團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)孟安明院士團(tuán)隊(duì)合作鑒定和命名的[4],當(dāng)時(shí)對Aida的具體功能還不是很清楚。
當(dāng)林圣彩團(tuán)隊(duì)從小鼠體內(nèi)去掉Aida基因后,他們發(fā)現(xiàn)與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~
于是林圣彩和林舒勇團(tuán)隊(duì)就圍繞沒有Aida基因的易胖小耗子研究了10年。
他們發(fā)現(xiàn),食物中脂肪在小腸吸內(nèi)的收效率是個(gè)體易肥胖的一個(gè)主要決定因素。而Aida基因編碼的AIDA蛋白質(zhì)就是控制整個(gè)過程的。
也許你可能不知道,我們吃到肚子里的脂肪,經(jīng)過胃的簡單消化之后,就進(jìn)入小腸被進(jìn)一步消化成能被小腸細(xì)胞吸收的物質(zhì),緊接著就被小腸上皮細(xì)胞吸收[5];然后小腸的上皮細(xì)胞又重新把它們變成便于運(yùn)輸?shù)闹绢愋?,分泌給淋巴,最后脂肪就通過血管輸送到全身被各個(gè)器官利用或儲存[6]。
Neel提出的“節(jié)儉基因”假說設(shè)計(jì)的部分基因可能也參與了上述過程。
林教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),在沒有Aida基因小鼠體內(nèi),小腸細(xì)胞中與脂肪合成相關(guān)酶大量表達(dá),加快脂肪的合成,這樣一來小腸細(xì)胞就騰出空間繼續(xù)從小腸里吸收脂肪的代謝產(chǎn)物了。這就間接的促進(jìn)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(gè)蛋白原本是通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)降解途徑(ERAD)促進(jìn)小腸細(xì)胞內(nèi)脂肪合成酶降解的,把她搞沒了,小腸細(xì)胞就只能瘋狂的吸收脂肪了。
如果再啰嗦一下,就是說小腸細(xì)胞你可以從腸道中吸收原料合成脂肪,但是你得有個(gè)度,這個(gè)度就是由AIDA控制。AIDA說不要合成了,那小腸細(xì)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(tǒng),同時(shí)還給了一個(gè)限制調(diào)節(jié)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.