首頁 > 目前重要的致肥胖基因
:::

目前重要的致肥胖基因

在19世紀以前,許多學者都認為環境因素及體活動量是造成「肥胖」主因。但在臨床上,即使在相似的環境及相同體活動量情況下,個體之間發生肥胖的嚴重程度仍有非常大的變異。一直到近年來由於分子生物科技的快速發展,終於尋找到合理的解答。許多學者證實,在相同環境因素下,「肥胖的形成」及「減重的成效」是會受到基因因素的強力主導
 
 
 
在19世紀以前,許多學者都認為環境因素及體活動量是造成「肥胖」主因。但在臨床上,即使在相似的環境及相同體活動量情況下,個體之間發生肥胖的嚴重程度仍有非常大的變異。一直到近年來由於分子生物科技的快速發展,終於尋找到合理的解答。許多學者證實,在相同環境因素下,「肥胖的形成」及「減重的成效」是會受到基因因素的強力主導。

與肥胖具有顯著相關的基因稱為肥胖的易感受 (Susceptibility gene),根據許多跨種族的研究指出,肥胖基因的發現在跨人種間的差異頗大 。這些已經被發現的肥胖基因,可將之分成主效應基因(Major genes)與小效應基因(Minor genes)兩大類。其中主效應基因是指由那些單一(Single gene)效應即可引起肥胖的基因。這些基因有很強的遺傳性,大多會造成特殊的遺傳性疾病(Mendelian disorders)。小效應基因是指致肥胖效應較小的基因,一般人的肥胖大多是同時經由少數幾個小效應基因或多個小效應基因的變異並配合適當的環境因子,藉由基因與環境的交互作用所造成的。
 
目前發現的人類肥胖基因

截至西元2010年,共發現136個以上會造成人類肥胖的基因,以下就這些肥胖候選基因分述如下:
 
I.  影響脂質代謝相關的基因

在人類肥胖基因相關性研究中,有多達30 篇文獻的結果支持 PPARγ (Peroxisome proliferator-activated receptor-gamma) 基因與肥胖具有顯著的相關性。PPARγ基因會調控多種基因的表現進而影響體內脂肪的代謝,所以PPARγ基因序列上有變異存在,會造成脂肪細胞對油脂代謝發生異常的情況,進而促使肥胖的發生。
GNBs家族基因(Guanine nucleotide binding protein)也是影響脂質代謝的另一個重要基因。許多研究指出,GNBs 基因家族表現上的變異會影響到脂肪細胞的脂質新生作用,並降低其脂解作用,也因此脂肪細胞會儲存較多的油脂,造成脂肪細胞的增大。
ESR1 是雌激素(Estrogen)的接受器,動物實驗指出,不論雄性或雌性的老鼠,當 ESR1 基因剔除(knockout)後,會伴隨有血液中的膽固醇增高及血液中不同的脂蛋白的 (Lipoportein)比例產生改變並造成肥胖。
 
II. 脂肪細胞激素(Adipokines/Adipocytokines) 相對應的基因

脂肪細胞所分泌的賀爾蒙及蛋白物質總稱『脂肪細胞激素』,它們不僅可以調控脂肪細胞的發育與成熟,更會影響到體內代謝的恆定,進而造成肥胖及許多慢性疾病的發生。這類型的基因包括:ADIPOQ (adiponectin), IL-6 (interleukin-6), TNF-α, visfatin, LEP (leptin) 及RETN(resistin) 等。

III. 影響食慾相關的基因

在人體內分別有抑食訊息 (Anorexigenic signals)及促食訊息(Orexigenic signals genes) 兩大系統控制人體能量代謝及食物攝取的情況,當這兩大訊息出現異常的調控時,可能會造成厭食(anorexia)或多食(bulimia)的情況,進而造成消瘦或肥胖。其中控制抑食訊息的基因有:MC4R(Melanocortin 4 receptor)、INS (Insulin)、LEP、LEPR及 POMC (Proopiomelanocortin); 控制促食訊息的基因有:NPY (Neuropeptide Y)、AGRP(Agouti-relatedprotein)、 GHRL(Ghrelin)及Y2R (Y2 receptors)等。
 
IV. 與肥胖外表型的改變具有顯著相關性的基因

目前這些被發現與肥胖具有顯著相關性的基因中,共有19個基因的單效應與體測量值的改變具有顯著相關性,其中影響體重改變的基因有15個基因以上。影響BMI改變的基因是:ADRB1-2, LEPR (Leptin Receptor), NMB(Neuromedin B), PPARg。影響體脂肪改變的基因有:ADRB2, IGF1( Insulin-like growth factor 1) 及NMB等。
 
結論

根據許多研究證據顯示,在相同的環境下,肥胖的形成主要是受到基因的影響,找出貢獻較大的致病態型肥胖基因並將其應用於肥胖防治上是刻不容緩的一件事。
(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫-食品營養與安全之民眾科普教育計畫」執行團隊撰稿)

責任編輯: 蕭寧馨          
審校:謝淑貞
 
延伸閱讀:
Menzaghi, C., et al., Heritability of serum resistin and its genetic correlation with insulin resistance-related features in nondiabetic Caucasians. J Clin Endocrinol Metab, 2006. 91(7): p. 2792-5.
Savage, D.B., PPARgamma as a metabolic regulator: insights from genomics and pharmacology. Expert Rev Mol Med, 2005. 2005: p. 1-16.
Rankinen, T., et al., The human obesity gene map: the 2005 update. Obesity (Silver Spring), 2006. 14(4): p. 529-644.
Rankinen, T., et al., The human obesity gene map: the 2005 update. Obesity (Silver Spring), 2006. 14(4): p. 529-644.
Carmen, G.Y. and S.M. Victor, Signalling mechanisms regulating lipolysis. Cell Signal, 2006. 18(4): p. 401-8.
Ohlsson, C., et al., Obesity and disturbed lipoprotein profile in estrogen receptor-alpha-deficient male mice. Biochem Biophys Res Commun, 2000. 278(3): p. 640-5.
Cooke, P.S., et al., The role of estrogen and estrogen receptor-alpha in male adipose tissue. Mol Cell Endocrinol, 2001. 178(1-2): p. 147-54.
Trayhurn, P. and J.H. Beattie, Physiological role of adipose tissue: white adipose tissue as an endocrine and secretory organ. Proc Nutr Soc, 2001. 60(3): p. 329-39.
van Rossum, E.F., et al., Identification of the BclI polymorphism in the glucocorticoid receptor gene: association with sensitivity to glucocorticoids in vivo and body mass index. Clin Endocrinol (Oxf), 2003. 59(5): p. 585-92.
Haiman, C.A., et al., Genetic variation at the CYP19A1 locus predicts circulating estrogen levels but not breast cancer risk in postmenopausal women. Cancer Res, 2007. 67(5): p. 1893-7.
Baghaei, F., et al., The CYP19 gene and associations with androgens and abdominal obesity in premenopausal women. Obes Res, 2003. 11(4): p. 578-85.
Zhang, C.Y., et al., Uncoupling protein-2 negatively regulates insulin secretion and is a major link between obesity, beta cell dysfunction, and type 2 diabetes. Cell, 2001. 105(6): p. 745-55.
Wang, H., et al., Uncoupling protein-2 polymorphisms in type 2 diabetes, obesity, and insulin secretion. Am J Physiol Endocrinol Metab, 2004. 286(1): p. E1-7.
Malis, C., et al., Total and regional fat distribution is strongly influenced by genetic factors in young and elderly twins. Obes Res, 2005. 13(12): p. 2139-45.
Jordan, J., et al., Heritability of free and receptor-bound leptin in normal twins. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol, 2005. 288(5): p. R1411-6.
Li, X., et al., Genetic effects on obesity assessed by bivariate genome scan: the Mexican-American coronary artery disease study. Obesity (Silver Spring), 2006. 14(7): p. 1192-200.
Miljkovic-Gacic, I., et al., Genetic determination of adiponectin and its relationship with body fat topography in multigenerational families of African heritage. Metabolism, 2007. 56(2): p. 234-8.
Bosy-Westphal, A., et al., Common familial influences on clustering of metabolic syndrome traits with central obesity and insulin resistance: the Kiel obesity prevention study. Int J Obes (Lond), 2007. 31(5): p. 784-90.
標籤 標籤:
肥胖(49)
推薦文章