幾杯咖啡才夠你清醒一整天？還得看基因

新的研究發現了一種限制咖啡消耗量的基因 PDSS2。研究認為，該基因能夠減弱細胞分解咖啡因的能力，使人不需要飲用那麼多咖啡就可以得到較明顯的提神效果。同時，PDSS2 基因發生變異的人可能飲用更少咖啡。越來越多研究發現，飲用咖啡對健康具有正面影響，了解我們飲用咖啡背後的動因尤為重要。

編譯 笑辰

審校 雷文茜

美式英語中有個俏皮的說法「java jolt」（直譯為「咖啡震蕩」）用來貼切地形容喝完濃咖啡後瞬間清醒的感覺。有些人每天天要享受多次「震蕩」，而有些人一天一次足矣。一項新的研究告訴我們，這種咖啡飲用量的差異可能早已深埋在我們的基因里。

新的研究發現了一種能減少咖啡消耗量的基因PDSS2。該基因或能負調控咖啡因代謝基因的表達，減弱細胞分解咖啡因的能力，使其在體內滯留更久，讓人不需要飲用那麼多咖啡就可以獲得較明顯的提神效果。同時，研究人員認為，該基因的一些DNA變異可能增強其基因表達，發生 DNA 變異的人可能更少地飲用咖啡。這項研究已在線發表於2016年8月25日的《科學報告》（Scientific Report，論文信息見文末）。

這並不是第一個把喝咖啡與基因相聯繫的研究。2011年，一個國際研究團隊已發現兩個與咖啡飲用習慣相關的基因位點，分別位於咖啡因代謝相關的 CYP1A2 基因與調控 CYP1A2 活性的 AHR 基因附近。2014年，全基因組的元分析進一步發現了6個新的相關基因變異。這其中還包括兩個在葡萄糖與脂質代謝相關基因（GCKR 與 MLXIPL）附近的位點，而在此之前科學家從未將它們和咖啡的代謝與神經學作用聯繫在一起。

而新的發現在原有研究的基礎上，深化了我們對基因與飲用咖啡習慣之間關聯的認識，進一步揭示了咖啡因代謝的生物機制。

這項研究跟蹤調查了超過1200位來自義大利南部與東北部的參與者的咖啡飲用習慣，並分析了他們的基因信息。每位參與者被要求完成一份問卷調查，需回答的問題包括他們每天飲用多少杯咖啡。

團隊發現，高度表達的 PDSS2 基因能夠抑制咖啡因代謝途徑中的基因的表達，因此抑制咖啡因分解。在這些義大利人中，PDSS2 基因附近21種 DNA 基因變異（單核苷酸多態性，SNP）與咖啡飲用量有關。攜帶變異 PDSS2 基因的人通常飲用更少咖啡。飲用習慣差異約為每天1杯咖啡。

他們在1700多位荷蘭人中進行了相同的研究，得到的結果十分相似。但似乎僅5種在義大利人群中發現的變異改變著荷蘭人的飲用習慣，變異的影響程度也更低。

研究人員認為，兩地結果的差異可能是由於兩國咖啡文化的不同。在義大利，人們更喜歡類似濃縮咖啡的小杯咖啡，而荷蘭人則偏愛含有更多咖啡因的更大杯的咖啡，這種大杯的咖啡因含量大約是小杯的三倍。科學家懷疑，其它有關咖啡因分解的基因（例如 CYP1A2）可能在體內咖啡因劑量較高時控制著飲用習慣，而PDSS2則限制著較低水平咖啡因攝入。

咖啡與疾病

論文第一作者、愛丁堡大學的 Nicola Pirastu 博士說：「某種程度上說，咖啡是種極具爭議的飲品。」

這種長久以來被冠以「有害健康」名頭的飲品已被證實具有不太影響健康的溫和的成癮性。但是人們始終相信咖啡必定隱藏著不小的隱患，尤其是作用於神經系統的咖啡因成分。咖啡因能夠提高心率，20世紀70年代，有研究認為飲用咖啡與急性心肌梗塞明顯有關。類似咖啡阻礙發育或致癌的謠言也一直流傳。

而事實上，在大規模人口的研究中並沒有發現包括高血壓、胃潰瘍、胃酸反流和心房顫動的那些傳說中的咖啡「副作用」。

越來越多的研究發現咖啡對健康的益處，或者說至少無害。上世紀80年代挪威研究者發現咖啡飲用量與谷氨醯轉移酶（GGT）水平具有負關聯關係。之後，咖啡被發現具有預防肝部病變、幫助對抗肝癌的功效。現在咖啡被認為能夠降低2型糖尿病、心臟疾病與中風的風險，甚至似乎能夠抵抗抑鬱、帕金森氏綜合征及阿爾茨海默病。

最令人驚訝的是，2012年美國學者發現，每天喝兩杯以上咖啡的人活得更長，類似的結果也被日本等多國科學家證實——咖啡搖身變成了「靈丹妙藥」。

但科學家們尚未完全確認咖啡究竟是如何達成這些功效的。目前普遍認為其成分中的咖啡因和多酚確實起到了積極作用。

Pirastu 表示，正因為咖啡對健康的明顯影響，了解我們飲用咖啡及選擇食物背後的動因顯得尤為重要。「我們喝咖啡慾望可能早已深植於基因。我們需要更全面地研究這一發現，並闡明 PDSS2 基因與咖啡消耗量的生物性聯繫。」

參考文獻

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論文基本信息

【題目】Non-additivegenome-wide association scan reveals a new gene associated with habitual coffeeconsumption

【作者】NicolaPirastu et al.

【刊期】Scientific Reports (2016)

【日期】25. Aug. 2016

【DOI】10.1038/srep31590

【摘要】Coffee is one of the most consumed beverages world-wideand one of the primary sources of caffeine intake. Given its important healthand economic impact, the underlying genetics of its consumption has been widelystudied. Despite these efforts, much has still to be uncovered. In particular,the use of non-additive genetic models may uncover new information about thegenetic variants driving coffee consumption. We have conducted a genome-wideassociation study in two Italian populations using additive, recessive anddominant models for analysis. This has uncovered a significant association inthe PDSS2 gene under the recessive model that has been replicated in anindependent cohort from the Netherlands (ERF). The identified gene has beenshown to negatively regulate the expression of the caffeine metabolism genesand can thus be linked to coffee consumption. Further bioinformatics analysisof eQTL and histone marks from Roadmap data has evidenced a possible role ofthe identified SNPs in regulating PDSS2 gene expression through enhancerspresent in its intron. Our results highlight a novel gene which regulatescoffee consumption by regulating the expression of the genes linked to caffeinemetabolism. Further studies will be needed to clarify the biological mechanismwhich links PDSS2 and coffee consumption.

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