Генетика ожирения - Genetics of obesity

Часть набор на
Масса тела человека
Картина темноволосой, розовощекой и толстой обнаженной девушки, прислонившейся к столу. В левой руке она держит виноград и виноградные листья, прикрывающие ее гениталии.
Картина 1680 г. Хуан Карреньо де Миранда девушки, предположительно имеющей Синдром Прадера-Вилли[1]

Как и многие другие заболевания, ожирение является результатом взаимодействия экологических и генетических факторов.[2][3] Исследования выявили варианты в нескольких генах, которые могут способствовать увеличению веса и распределению жира в организме; хотя только в некоторых случаях гены являются основной причиной ожирения.[4][5]

Полиморфизмы в различных гены контролирующий аппетит и метаболизм предрасполагают к ожирению при определенных диетических условиях. Процент ожирения, который может быть объяснен генетикой, широко варьируется, в зависимости от обследуемой популяции, от 6% до 85%.[6] По состоянию на 2006 год более 41 участка в геноме человека были связаны с развитием ожирения при наличии благоприятных условий.[7] По оценкам, участие генетических факторов в развитии ожирения составляет 40–70%. Некоторые из этих генов, вызывающих ожирение или лептогенность, могут влиять на реакцию тучного человека на потерю веса или управление весом.[8]

Гены

Хотя генетические дефекты в настоящее время считаются редкими, вариации этих генов могут предрасполагать к обычному ожирению.[9][10][11] Многие гены-кандидаты высоко экспрессируются в Центральная нервная система.[12]

Было идентифицировано несколько дополнительных локусов.[13] Кроме того, несколько локусов количественных признаков для ИМТ были идентифицированы.

Подтвержденные и предполагаемые ассоциации включают:

СостояниеOMIMLocusЗаметки
лептин недостаток1641607q31.3
рецептор лептина недостаток6010071п31
прогормон конвертаза-1 недостаток6009555q15-q21
проопиомеланокортин недостаток6097342п23.3
рецептор меланокортина-4 полиморфизм (MC4R[14])15554118q22
BMIQ17q32.3рядом с D7S1804[15]
BMIQ213q14рядом с D13S257[15]
BMIQ36q23-q25рядом с D6S1009, GATA184A08, D6S2436 и D6S305[16]
BMIQ411q24рядом с D11S1998, D11S4464 и D11S912[16]
BMIQ516p13рядом с ATA41E04[17]
BMIQ620pter-p11.2рядом с D20S482[17]
INSIG2[14]2q14.1
FTO[14]16q12.2Взрослые, которые были гомозиготный для конкретного FTO аллель весили примерно на 3 килограмма больше и страдали ожирением в 1,6 раза чаще, чем те, кто не унаследовал эту черту.[18] Однако эта ассоциация исчезла, когда те, кто FTO полиморфизм участвовал в умеренно интенсивной физической активности, эквивалентной 3-4 часам быстрой ходьбы.[19]
TMEM18[14]2п25.3
GNPDA2[14]4п13
NEGR1[14]1п31.1
BDNF[14]11p13
KCTD15[14]19q13.12KCTD15 играет роль в репрессии транскрипции AP-2α, который, в свою очередь, ингибирует активность C / EBPα, раннего индуктора адипогенеза.[20]
KLF14[21]?Хотя он не играет роли в образовании самого жира, он определяет место на теле, где этот жир хранится.
SH2B1[22]16p11.2
MTCH2[22]11p11.2
PCSK1[22]5q15-q21
NPC1[23]18q11-q12
LYPLAL1[24]6165481q41Спорная метаболическая функция липаза[25] или короткая цепочка карбоксилэстераза.[26]

Некоторые исследования были сосредоточены на моделях наследования, но не на конкретных генах. Одно исследование показало, что 80% потомков двух родителей с ожирением страдали ожирением, в отличие от менее 10% потомков двух родителей с нормальным весом.[27]

В гипотеза бережливого гена постулирует, что из-за нехватки пищи в ходе эволюции человека люди склонны к ожирению. Их способность использовать преимущества редких периодов изобилия за счет накопления энергии в виде жира будет полезна в периоды различной доступности пищи, а люди с большими запасами жира с большей вероятностью выживут. голод. Однако эта тенденция к накоплению жира будет неадекватной в обществах со стабильными запасами продовольствия.[28] Это предполагаемая причина того, что Пима У коренных американцев, которые развивались в экосистеме пустыни, развился один из самых высоких показателей ожирения, когда они были подвержены западному образу жизни.[29]

Многочисленные исследования лабораторных грызунов убедительно доказывают, что генетика играет важную роль в ожирении.[30][31]

Риск ожирения определяется не только конкретными генотипами, но и взаимодействием генов. Однако до сих пор существуют проблемы, связанные с обнаружением взаимодействий ген-ген при ожирении.[32]

Генетические синдромы

Термин «несиндромальное ожирение» иногда используется для исключения этих состояний.[33] У людей с ранним началом тяжелого ожирения (определяется началом до 10 лет и индекс массы тела более трех Стандартное отклонение выше нормы), 7% несут мутацию одного локуса.[34]

Смотрите также

Связанный:

использованная литература

  1. ^ Мэри Джонс. «Пример из практики: катаплексия и SOREMP без чрезмерной дневной сонливости при синдроме Прадера Вилли. Это начало нарколепсии у пятилетнего ребенка?». Европейское общество технологов сна. Получено 6 апреля, 2009.
  2. ^ Альбукерке Д., Стайс Э. и др. (Март 2015 г.). «Текущий обзор генетики ожирения человека: от молекулярных механизмов к эволюционной перспективе». Мол. Genet. Геномика. 290 (4): 1191–221. Дои:10.1007 / s00438-015-1015-9. HDL:10316/45814. PMID  25749980.
  3. ^ Альбукерке, Дэвид; Нобрега, Клевио; Манко, Лисиниу; Падез, Кристина (7 июля 2017 г.). «Вклад генетики и окружающей среды в ожирение». Британский медицинский бюллетень. Предварительные статьи (1): 159–173. Дои:10.1093 / bmb / ldx022. PMID  28910990.
  4. ^ Кушнер, Роберт (2007). Лечение пациентов с ожирением (современная эндокринология). Тотова, Нью-Джерси: Humana Press. п. 158. ISBN  978-1-59745-400-1. Получено 5 апреля, 2009.
  5. ^ Адамс Дж. П., Мерфи П. Г. (июль 2000 г.). «Ожирение при наркозе и интенсивной терапии». Br J Anaesth. 85 (1): 91–108. Дои:10.1093 / bja / 85.1.91. PMID  10927998.
  6. ^ Ян В, Келли Т, Он Дж (2007). «Генетическая эпидемиология ожирения». Epidemiol Rev. 29: 49–61. Дои:10.1093 / эпирев / mxm004. PMID  17566051.
  7. ^ Пуарье П., Джайлз Т.Д., Брей Г.А. и др. (Май 2006 г.). «Ожирение и сердечно-сосудистые заболевания: патофизиология, оценка и влияние потери веса». Артериосклер. Тромб. Васк. Биол. 26 (5): 968–76. CiteSeerX  10.1.1.508.7066. Дои:10.1161 / 01.ATV.0000216787.85457.f3. PMID  16627822.
  8. ^ Hainer, Vojtch; Герман Топлак; Асимина Митраку (февраль 2008 г.). «Методы лечения ожирения: что кому подходит?». Уход за диабетом. 31: 269–277. Дои:10.2337 / dc08-s265. PMID  18227496.
  9. ^ Ли Ю.С. (январь 2009 г.). «Роль лептин-меланокортиновой системы в регуляции веса человека: уроки экспериментов природы» (PDF). Анна. Акад. Med. Сингапур. 38 (1): 34–44. PMID  19221669. Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-07-21. Получено 2009-06-08.
  10. ^ «Исследователи обнаружили, что варианты ДНК существенно влияют на распределение жира в организме». medicalxpress.com. Получено 2019-03-12.
  11. ^ Lindgren, Cecilia M .; Север, Кари Э .; Loos, Ruth J. F .; Капплз, Л. Адриенн; Hirschhorn, Joel N .; Куталик, Золтан; Роттер, Джером I .; Mohlke, Karen L .; Lettre, Гийом (18 февраля 2019 г.). «Варианты, кодирующие белок, подразумевают новые гены, связанные с гомеостазом липидов, способствующие распределению жира в организме». Природа Генетика. 51 (3): 452–469. Дои:10.1038 / s41588-018-0334-2. ISSN  1546-1718. ЧВК  6560635. PMID  30778226.
  12. ^ Виллер CJ, Speliotes EK, Loos RJ, et al. (Январь 2009 г.). «Шесть новых локусов, связанных с индексом массы тела, подчеркивают влияние нейронов на регуляцию массы тела». Nat. Genet. 41 (1): 25–34. Дои:10,1038 / нг.287. ЧВК  2695662. PMID  19079261.
  13. ^ «ОМИМ - ОЖИРЕНИЕ». Получено 2009-06-08.
  14. ^ а б c d е ж г час Чжао Дж., Брэдфилд Дж. П., Ли М. и др. (Май 2009 г.). «Роль локусов, ассоциированных с ожирением, выявленных в исследованиях полногеномных ассоциаций в определении ИМТ у детей». Ожирение (Серебряная весна). 17 (12): 2254–7. Дои:10.1038 / обy.2009.159. ЧВК  2860782. PMID  19478790.
  15. ^ а б Фейтоса М.Ф., Борецки И.Б., Рич С.С. и др. (Январь 2002 г.). «Локусы количественных признаков, влияющие на индекс массы тела, находятся на хромосомах 7 и 13: исследование семейного сердца Национального института сердца, легких и крови». Am. J. Hum. Genet. 70 (1): 72–82. Дои:10.1086/338144. ЧВК  384905. PMID  11713718.
  16. ^ а б Этвуд Л.Д., Херд-Коста Н.Л., Капплс Л.А., Жакиш К.Э., Уилсон П.В., Д'Агостино, РБ (ноябрь 2002 г.). «Общегеномный анализ связи индекса массы тела за 28 лет исследования сердца Фрамингема». Am. J. Hum. Genet. 71 (5): 1044–50. Дои:10.1086/343822. ЧВК  385083. PMID  12355400.
  17. ^ а б Горлова О.Ю., Амос К.И., Ван Н.В., Шете С., Тернер С.Т., Бурвинкл Э. (июнь 2003 г.). «Генетическая связь и влияние импринтинга на индекс массы тела у детей и молодых людей». Евро. J. Hum. Genet. 11 (6): 425–32. Дои:10.1038 / sj.ejhg.5200979. PMID  12774034.
  18. ^ Frayling TM, Timpson NJ, Weedon MN и др. (2007). «Общий вариант гена FTO связан с индексом массы тела и предрасполагает к ожирению у детей и взрослых». Наука. 316 (5826): 889–94. Дои:10.1126 / science.1141634. ЧВК  2646098. PMID  17434869.
  19. ^ Рэмперсод Э., Митчелл Б.Д., Поллин Т.И. и др. (2008). «Физическая активность и связь распространенных вариантов гена FTO с индексом массы тела и ожирением». Arch Intern Med. 168 (16): 1791–97. Дои:10.1001 / archinte.168.16.1791. ЧВК  3635949. PMID  18779467.
  20. ^ Скоблов, Михаил; Андрей Марахонов; Екатерина Маракасова; Анна Гуськова; Викас Чандхок; Айбике Бирердинч; Анча Баранова (2013). «Белковые партнеры белков KCTD дают представление об их функциональной роли в дифференцировке клеток и развитии позвоночных». BioEssays. 35 (7): 586–596. Дои:10.1002 / bies.201300002. PMID  23592240.
  21. ^ Смолл К.С., Хедман А.К., Грундберг Э. и др. (Июнь 2011 г.). «Идентификация импринтированного главного трансрегулятора в локусе KLF14, связанного с множественными метаболическими фенотипами». Nat. Genet. 43 (6): 561–4. Дои:10,1038 / нг.833. ЧВК  3192952. PMID  21572415.
  22. ^ а б c Ренстрём Ф., Пейн Ф., Нордстрём А. и др. (Апрель 2009 г.). «Репликация и расширение результатов полногеномного исследования ассоциации ожирения у 4923 взрослых из северной Швеции». Гм. Мол. Genet. 18 (8): 1489–96. Дои:10.1093 / hmg / ddp041. ЧВК  2664142. PMID  19164386.
  23. ^ Мейре, Дэвид; Delplanque, Жером; Шевр, Жан-Клод; Лекёр, Сесиль; Лоббенс, СтеФан; Галлина, Софи; Дюран, Эммануэль; Ватин, Винсент; и другие. (18 января 2009 г.). «Полногеномное исследование ассоциации с ранним началом и патологическим ожирением у взрослых выявило три новых локуса риска в европейских популяциях». Природа Генетика. 41 (2): 157–9. Дои:10,1038 / нг.301. PMID  19151714.
  24. ^ Heid, Iris M .; Джексон, Энн У .; Randall, Joshua C .; Винклер, Томас У .; Ци, Лу; Штайнторсдоттир, Валгердур; Торлейфссон, Гудмар; Зилликенс, М. Карола; Speliotes, Элизабет К. (ноябрь 2010 г.). «Мета-анализ выявил 13 новых локусов, связанных с соотношением талии и бедер, и выявил половой диморфизм в генетической основе распределения жира». Природа Генетика. 42 (11): 949–960. Дои:10,1038 / нг.685. ISSN  1546-1718. ЧВК  3000924. PMID  20935629.
  25. ^ Steinberg, Gregory R .; Кемп, Брюс Э .; Ватт, Мэтью Дж. (Октябрь 2007 г.). «Экспрессия адипоцитарной триглицерид-липазы при ожирении человека». Американский журнал физиологии. Эндокринология и метаболизм. 293 (4): E958–964. Дои:10.1152 / ajpendo.00235.2007. ISSN  0193-1849. PMID  17609260.
  26. ^ Бюргер, Марко; Zimmermann, Tobias J .; Кондо, Ясумицу; Стеге, Патрисия; Ватанабэ, Нобумото; Осада, Хироюки; Вальдманн, Герберт; Веттер, Ингрид Р. (январь 2012 г.). «Кристаллическая структура предсказанной фосфолипазы LYPLAL1 обнаруживает неожиданную функциональную пластичность, несмотря на тесную связь с тиоэстеразами ацильных белков». Журнал липидных исследований. 53 (1): 43–50. Дои:10.1194 / мл. M019851. ISSN  1539-7262. ЧВК  3243480. PMID  22052940.
  27. ^ Колата, Джина (2007). Переосмысление тонкости: новая наука о похудании, мифы и реалии диеты. Пикадор. п. 122. ISBN  978-0-312-42785-6.
  28. ^ Чакраварти М.В., Бут FW (2004). «Еда, упражнения и« бережливые »генотипы: соединение точек на пути к эволюционному пониманию современных хронических заболеваний». J. Appl. Физиол. 96 (1): 3–10. Дои:10.1152 / japplphysiol.00757.2003. PMID  14660491.
  29. ^ Wells JC (февраль 2009 г.). «Этническая изменчивость ожирения и сердечно-сосудистого риска: гипотеза выбора вариабельной болезни». Int J Epidemiol. 38 (1): 63–71. Дои:10.1093 / ije / dyn183. PMID  18820320.
  30. ^ Гарланд-младший, Теодор; Шутц, Хайди; Chappell, Mark A .; Кини, Брук К .; Кроткий, Томас Х .; Copes, Lynn E .; Акоста, Венди; Дреновац, Клеменс; Maciel, Robert C .; ван Дейк, Гертян; Коц, Екатерина М .; Эйзенманн, Джоуи С. (2011). «Биологический контроль добровольных упражнений, спонтанной физической активности и ежедневного расхода энергии в связи с ожирением: перспективы человека и грызунов». J. Exp. Биол. 214 (2): 206–29. Дои:10.1242 / jeb.048397. ЧВК  3008631. PMID  21177942.
  31. ^ Parks BW, Nam E, Org E, Kostem E, Norheim F, Hui ST, Pan C, Civelek M, Rau CD, Bennett BJ, Mehrabian M, Ursell LK, He A, Castellani LW, Zinker B, Kirby M, Drake TA , Древон К.А., Найт Р., Гаргалович П., Кирхгесснер Т., Эскин Е., Лусис А.Дж. (2013). «Генетический контроль ожирения и состава кишечной микробиоты в ответ на диету с высоким содержанием жиров и сахарозы у мышей». Cell Metab. 17 (1): 141–52. Дои:10.1016 / j.cmet.2012.12.007. ЧВК  3545283. PMID  23312289.
  32. ^ Ян, Вэньцзе; Таника Келли; Цзян Хэ (12 июня 2007 г.). «Генетическая эпидемиология ожирения». Эпидемиологические обзоры. 29: 49–61. Дои:10.1093 / эпирев / mxm004. PMID  17566051.
  33. ^ Валли AJ, Ашер JE, Froguel P (июнь 2009 г.). «Генетический вклад в несиндромальное ожирение человека». Nat. Преподобный Жене. 10 (7): 431–42. Дои:10.1038 / nrg2594. PMID  19506576.
  34. ^ Фаруки, И. Садаф; О'Рахилли, Стивен (2006). «Генетика ожирения у людей». Эндокринные обзоры. 27 (7): 710–718. Дои:10.1210 / er.2006-0040. PMID  17122358.