先天or後天？是什麼導致了肥胖和糖尿病？
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眾所周知，環境和生活方式會在不改變遺傳密碼的情況下影響我們的基因功能。近日，一篇綜述文章總結了過去10年的研究，表明這是如何導致肥胖和2型糖尿病的。
「先天或後天」是一個我們都很熟悉的說法。基因決定了我們的許多特徵，但是後天因素和環境也同樣會產生影響。
對於肥胖和2型糖尿病來說，我們很容易遵循一種簡單直白的思路：如果每天攝入的能量超過了身體所需，體重就會增加，而這就會使我們容易患2型糖尿病。一旦改變生活方式並減輕體重，我們的脂肪細胞和胰腺就會恢復。
然而，這個簡單的思路卻帶來了很多懸而未決的問題：為什麼有些人減肥比其他人更快，即使都遵循相同的飲食模式或運動方案？為什麼有些人會患上2型糖尿病，而另一些人則不會？即使他們的遺傳風險相似。
表觀遺傳學可能會解決其中一些問題。它是一個相對年輕的遺傳學領域，研究基因功能的可遺傳變化。那麼，表觀遺傳學能解釋不斷上升的肥胖率和2型糖尿病嗎？
表觀基因組
表觀遺傳修飾是影響基因功能的一種方式。
DNA甲基化就是一種表觀遺傳修飾。當DNA中稱為甲基的小化學標籤附著於胞嘧啶鹼基時，就會發生這種情況。該甲基化關閉基因。
我們從父母那裡繼承一些表觀遺傳標記，但很多標記會在我們一生中自發地發生變化，使我們每個人都具有一個獨特的表觀基因組。
近日發表在《Cell Metabolism》上的這篇研究，瑞典隆德大學的研究人員回顧了對人類參與者進行的研究，這些研究調查了DNA甲基化是如何導致肥胖和2型糖尿病的。
該研究通訊作者、糖尿病中心的Charlotte Ling教授解釋說：「表觀遺傳學仍然是一個相對較新的領域，但我們現在知道，表觀遺傳機制在疾病發展中起著重要作用。」
圖片來源：《Cell Metabolism》
在這篇論文中，研究人員在整個基因組中發現了許多表觀遺傳修飾，可以在一定程度上預測一個人的體重指數（BMI）。
在對比2型糖尿病患者和健康胰島中的DNA甲基化位點時，一項研究在這兩組參與者中確定了近2.6萬個不同區域。
但Lind謹慎地指出，目前尚不清楚這些變化是否是2型糖尿病的原因還是結果。
飲食、運動和衰老
大量證據表明肥胖和2型糖尿病與高糖、高脂的西式飲食之間存在關聯。表觀遺傳研究可以告訴我們原因。
Ling解釋說：「持續5天攝入高脂肪飲食（模擬了很多肥胖人士的飲食）能夠改變人類骨骼肌和脂肪組織中的基因表達和甲基化模式。重要的是，與通過控制飲食來逆轉甲基化相比，過度飲食誘導的甲基化變化似乎更加容易。」
她繼續說：「運動也會影響表觀基因組。單次運動和長期運動都會改變骨骼肌和脂肪中的DNA甲基化，但基因靶點有所不同。
研究合著者、博士後研究員Tina R?nn說：「表觀遺傳學可以解釋為什麼不同的人對運動有不同的反應。」
隨著我們年齡的增長，表觀遺傳基因組會繼續發生改變，因此衰老也可能是表觀遺傳變化的驅動因素。有研究表明肥胖和隨著年齡增長出現的表觀遺傳學漂移存在關聯，但目前對這種現象發生的原因尚不清楚。
下一代會發生什麼？
對嚙齒動物的研究表明，它們可以將與肥胖和2型糖尿病相關的一些表觀遺傳標記傳遞給下一代。在人類中，這種類型的研究尚處於起步階段，但已經出現一些有趣的結果。
有些研究表明，如果母親在懷孕期間經常飢餓，那麼她們的下一代患肥胖和葡萄糖耐受不良的風險更高，這也許是由於瘦素基因的甲基化出現了變化。
然而，在下一代表觀基因組中留下印記的不只是母親。肥胖男性的精子具有獨特的DNA甲基化模式，這種模式在減肥手術後會發生改變。
對健康意味著什麼？
Ling和R?nn建議在基因組中的已知風險位點使用DNA甲基化作為生物標記，以幫助識別那些發生肥胖和2型糖尿病風險較高的個體。在更好的生物標記幫助下，有可能顯示DNA甲基化位點是重要的風險因素，然後使用藥物來改變甲基化模式。
事實上，這種表觀遺傳藥物已經存在。科學家已經在其他條件下對它們進行了測試，例如某些類型的白血病。
最近的一項研究表明，一種名為MC1568表觀遺傳藥物（組蛋白脫乙醯化酶抑製劑）能夠改善2型糖尿病患者捐贈胰島的胰島素分泌能力。
研究人員總結道：「表觀遺傳修飾的暫時性和可逆性為未來肥胖和2型糖尿病預測和治療概念的靶點提供了一個開放的領域。重要的是，我們要記住，DNA甲基化只是表觀修飾的一種。隨著這一研究領域的逐漸擴展，我們一定會取得更多有趣的發現。」
導致肥胖和2型糖尿病的到底是先天還是後天因素？目前看來，平息這場爭論還需要一些時日。
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