UVA发现导致肥胖的基因

“我们知道，有数百种基因变异更有可能出现在患有肥胖和其他疾病的人身上。但“更有可能出现”并不意味着会引发疾病。这种不确定性是利用群体基因组学来确定治疗或治愈肥胖的目标的主要障碍。为了克服这一障碍，我们开发了一种自动化管道，同时测试数百个基因在肥胖中的因果作用。我们的第一轮实验发现了十几个导致肥胖的基因和三个预防肥胖的基因，”弗吉尼亚大学艺术与科学学院、医学院细胞生物学系和罗伯特·伯恩心血管研究中心的Eyleen O'Rourke说。“我们预计，我们的方法和我们发现的新基因将加速治疗方法的发展，以减轻肥胖负担。”

肥胖与基因

O'Rourke的新研究有助于阐明肥胖、饮食和DNA之间的复杂交集。肥胖已经成为一种流行病，在很大程度上是由富含糖和高果糖玉米糖浆的高热量饮食造成的。久坐不动的生活方式也起到了很大的作用。但我们的基因也扮演着重要的角色，调节脂肪的储存，影响我们的身体如何燃烧食物作为燃料。因此，如果我们能够识别出将过量食物转化为脂肪的基因，我们就可以试图用药物灭活它们，从而将过量饮食与肥胖分开。

基因组学家已经确定了数百个与肥胖相关的基因，这意味着这些基因在肥胖人群中或多或少比在体重正常的人群中普遍。挑战在于确定哪些基因通过直接促进或帮助防止体重增加发挥因果作用。为了从谷壳中挑选小麦，O'Rourke和她的团队转向了被称为秀丽隐杆线虫．这些微小的蠕虫喜欢生活在腐烂的植被中，以微生物为食。然而，它们拥有我们70%以上的基因，而且，和人类一样，如果它们摄入过量的糖，就会变得肥胖。

蚯蚓为科学带来了巨大的好处。它们被用来破译常见药物的工作原理，包括抗抑郁药百忧解和稳定血糖的二甲双胍。更令人印象深刻的是，在过去的20年里，有3个诺贝尔奖颁发给了发现细胞过程的科学家，这些细胞过程最初是在蠕虫身上观察到的，后来被发现对癌症和神经退行性疾病等疾病至关重要。它们也是基于RNA技术的治疗学发展的基础。

在科学杂志上发表的新研究中公共科学图书馆遗传学， O'Rourke和她的合作者用蠕虫筛选了293个与人类肥胖相关的基因，目的是确定哪些基因实际上导致或预防了肥胖。为此，他们建立了一个肥胖的蠕虫模型，给一些人提供正常饮食，给一些人提供高果糖饮食。

这个肥胖模型，加上自动化和监督机器学习辅助测试，使他们能够确定14个导致肥胖的基因和3个有助于预防肥胖的基因。诱人的是，他们发现阻断这三种阻止蠕虫变胖的基因的作用也会使它们活得更久，具有更好的神经运动功能。这些正是药物开发人员希望从抗肥胖药物中获得的好处。

当然，还有更多的工作要做。但研究人员表示，这些指标令人鼓舞。例如，在实验室的老鼠身上，阻断其中一种基因的作用可以防止体重增加，改善胰岛素敏感性并降低血糖水平。研究人员说，这些结果(加上所研究的基因被选择是因为它们与人类的肥胖有关)预示着这一结果也将适用于人类。

O'Rourke说:“我们迫切需要抗肥胖疗法来减轻肥胖患者和医疗系统的负担。”“我们将人类基因组学与模型动物的因果关系测试相结合，有望在临床试验中产生更有可能成功的抗肥胖目标，因为它们有望提高疗效，减少副作用。”