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基因突變可使小鼠保持精瘦體型并降低糖尿病風(fēng)險
閱讀:1120 發(fā)布時間:2010-11-2德國人類營養(yǎng)研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)小鼠體內(nèi)的Tbc1d1基因若發(fā)生突變,可使小鼠保持精瘦體型并降低高脂飲食所帶來的糖尿病風(fēng)險,科學(xué)家也得以一窺此基因的真正功能。
德國科學(xué)家首先透過回交試驗(back-crossing experiments)來找出突變的Tbc1d1基因,接著比較兩種不同種小鼠的基因,紐西蘭肥胖鼠(The New Zealand obese mouse)在高脂飲食(60%為脂肪)之下迅速產(chǎn)生肥胖癥,使體脂肪超過40%;而瑞士吉姆朗伯鼠(the Swiss Jim Lambert strain)則不受高脂飲食影響,仍能保持精瘦體型。研究人員發(fā)現(xiàn),將Tbc1d1基因剔除會導(dǎo)致骨骼肌對脂肪的需求增加并同時提高脂肪氧化,然而卻隨之降低對葡萄糖的需求量,這代表Tbc1d1基因在脂肪和葡萄糖代謝過程中扮演著相當(dāng)重要的角色,并參與能量代謝的調(diào)控過程;進一步研究顯示,瑞士吉姆朗伯鼠的Tbc1d1突變基因缺少7個鹼基,因此產(chǎn)生短型的Tbc1d1蛋白而可能失去酵素活性。此蛋白主要存在于骨骼肌中,心臟、胰臟、小腸、腎臟、下視丘亦有,不過量較少;脂肪組織和肝臟中反而未見此蛋白蹤跡。此外,人類也具備有此基因,若科學(xué)家能深入探討此基因的功能,將可為未來疾病的預(yù)防和治療奠定基礎(chǔ)。
不論是我們吃進多少食物,還是我們的身體消耗這些食物的方式,都與肥胖癥、糖尿病形成有密切的關(guān)聯(lián)。當(dāng)葡萄糖和脂肪氧化之間的關(guān)系發(fā)生變異時,肌肉會消耗更多脂肪和較少的葡萄糖以產(chǎn)生能量,然而這種方式很沒有效率,結(jié)果我們的身體會儲存較少的脂肪,無形中反而降低了肥胖癥、糖尿病的罹病風(fēng)險。
在德國,有66%的男性和50.6%的女性有過重的情況;在美國,有四分之三的成年人體重超出體重計zui大負(fù)荷值。體重過重會大幅提高心臟病、中風(fēng)、腸癌、第二型糖尿病的風(fēng)險,德國目前有7%的民眾罹患糖尿病,而這個數(shù)字和過重者數(shù)目呈現(xiàn)正相關(guān)的情形。
動物和人類的研究結(jié)果顯示過重、第二型糖尿病、飲食、基因彼此間互有影響,科學(xué)家認(rèn)為至少有50種基因與過重的成因有關(guān),而有超過100種基因與糖尿病相關(guān),然而截至目前為止我們對這些基因仍所知甚少。此外這些基因與環(huán)境之間又到底會如何彼此作用,至今根本一無所知。
由于人類和小鼠的基因彼此很相近,科學(xué)家便采用小鼠模型來找出致病的相關(guān)基因,若在兩物種中都發(fā)現(xiàn)到某一過重基因,科學(xué)家便可在小鼠模型中對其分子機制進行深入探討,畢竟基于道德爭議,不能直接以人類為實驗對象。zui終小鼠模型的研究成果便可用來發(fā)展肥胖癥和糖尿病的新療法。