NatGenet揭秘“胖人国”的遗传原因

　　萨摩亚（Samoas）有着世界领先的的肥胖率，这是一个新的现象，受到全球快速转向高热量加工食品和久坐不动的生活方式的严重影响。

　　然而，近期在《Nature Genetics》发表的一项新研究表明，近一半萨摩亚人都有一个新发现的和显著的遗传变异，可导致肥胖的风险；这个变异一直未被发现，直到研究人员关注这个岛屿的人口。在实验室的细胞模型中，这种“节俭”遗传变异可促进更多脂肪更有效的储存。

　　本研究通讯作者、布朗大学公共卫生学院教授Stephen McGarvey指出：“在一个缺乏研究的基因中有一个以前未知的遗传变异，与身体质量指数（BMI）水平密切相关，也与2010年我们研究的萨摩亚男性和女性的其他肥胖测量值有关。”虽然这一变异有助于解释为什么80%的萨摩亚男人和91%的萨摩亚妇女超重或肥胖，但是他说，这并不是一个主导因素。

　　他说：“尽管我们已经发现了一种遗传变异与一种合理的生物学机制，但是这种遗传变异只是萨摩亚人高水平BMI和肥胖的很多原因中的一部分。”

　　McGarvey与匹兹堡大学、辛辛那提大学和耶鲁大学的研究人员，以及萨摩亚政府官员进行了这项研究。该研究团队发现5号染色体上一个基因变异，根据研究人员的估计，它与约35%更高的肥胖几率相关。

　　虽然这种升高的风险比其他任何已知的常见BMI风险大得多，但总体上它只解释了萨摩亚人当中约2%的BMI变化。其他因素，如饮食、体力活动和生命早期的营养和生长是重要的，在这种基因变异的背景下，这些因素对肥胖的影响将在今后的研究中调查。

　　在来自岛屿的几个独立的人群样本中，共有超过5000个人是从20世纪90年代以来一直研究的，7%的志愿者有两个副本的突变，另外38%的人有一个副本的突变。这项研究中其他55%的萨摩亚人没有这个突变。

　　与不携带该突变的人相比，那些携带该突变的人，更可能有更高的体重指数。同样地，那些携带变异的人不太可能患上2型糖尿病。然而，萨摩亚还是拥有世界最高的糖尿病患病率。

　　同时，McGarvey说，这种变异事实上不存在于非洲和欧洲的人口中，仅以很低的频率存在于东亚人当中。

　　审查一个变异

　　身体测量、来自血液样本的心血管和代谢健康指标，是在2010年由Nicola Hawley带领的一个现场小组从生活在萨摩亚33个村庄的参与者收集的，Nicola Hawley以前在布朗大学，现在是耶鲁大学的助理教授。血液样本在村庄的临时实验室进行了处理，并运到了辛辛那提大学提取DNA。在那里，DNA样品进行了测试（也被称为基因分型），研究人员在超过3000的萨摩亚人的每个人的基因组中发现了几乎100万的基因变异。Ranjan Deka与McGarvey以及同事Guangyun Sun在萨摩亚人的遗传流行病学研究方面有着长期的合作。

　　匹兹堡大学研究生院公共卫生的统计遗传学家Ryan Minster和Daniel Weeks使用基因型信息进行了分析，以在整个基因组寻找“遗传变异可能与BMI有关”的信号。他们发现，5号染色体的一个区域是紧密相关的。该研究团队使用更精确的DNA测序、基因型预测和2010年样本中的随访基因分型方法，进一步分析了那个区域，并重复了McGarvey早期萨摩亚人研究的样品。他们将CREBRF基因中的一种“错义”突变——称为“rs373863828”，确定为与较高BMI相关的变异。

　　但是该研究团队需要确定可能是引起这种体重指数遗传关联的生物机制。他们求助于匹兹堡大学的分子遗传学家Zsolt Urban和内分泌学家Erin Kershaw，他俩用小鼠脂肪细胞的实验室模型，来确定当新的错义突变引入脂肪细胞时发生了什么。与Chi-Ting Su一起，他们发现，暴露错义突变的脂肪细胞储存更多的脂肪，并且更有效地这样做，使用更少的能源。此外，就像该基因的常见版本那样，该变异可保护细胞免受死亡诱导的饥饿。

　　一个进化假说

　　McGarvey说，该研究结果暗示了一个进化的故事，当然还需要更多的考古学、人类学和生物学的证据。但假设是这样的：

　　最早的萨摩亚人，当航行到南太平洋的岛屿和定居时，可能面临着相当大的食品不安全问题。携带有这种基因变异的那些人可能更有效地从可用的食物中提取和储存能量。McGarvey说，这可能导致自然选择有利于那些携带这种“节俭”基因变异的人，并可以解释该变异在当代萨摩亚中的显著频率。

　　一旦现代化的方便设施和高热量的食物在萨摩亚变得普遍，他们就像世界各地的许多人，变得更容易肥胖。这个罕见的遗传变异，长期帮助他们忍受食物短缺，假设还起作用的话，现在可能会在一个非常不同的生活方式背景下加剧BMI。

　　他说：“萨摩亚人在200年前不是肥胖的。这个基因并没有改变——是营养环境发生了迅速改变。”

　　其中一个结果，由匹兹堡大学的Weeks带领，发现该染色体区域的遗传变异涵盖了所发现的基因变异，一致的是，它已经在进化上被古代萨摩亚人选择。不管它是如何来的，McGarvey警告说，不能认为这个变异的发现就意味着肥胖是萨摩亚人不可避免的。最多它可以在许多其他因素（如饮食和体力活动）开始起作用时，解释有点升高的风险。

　　McGarvey说：“不要认为萨摩亚人就注定肥胖。我们不这样认为。我们没有任何证据证明是这样。一种健康的饮食和体力活动，仍然是保持健康体重的关键。”