肠道细菌和基因共同作用塑造肥胖风险，审查揭示了隐藏的联系

肠道细菌和基因共同作用塑造肥胖风险，审查揭示了隐藏的联系

一项新的科学评论揭示了肠道微生物如何从母亲传给孩子。

肠道微生物群通过下丘脑控制食欲和代谢对体重指数的影响，以及肠道微生物群对体重指数遗传性跨代影响的机制。

在最近发表在该杂志上的一项研究中营养素德国和英国的研究人员检查了体重指数（BMI）的遗传性。

肥胖是一个重大的公共卫生危机，也是一种非传染性的全球流行病。全球肥胖患病率超过 8.9 亿，其中超重影响了 25 亿成年人。此外，还有超过50种疾病与肥胖相关，如高血压、2型糖尿病、阻塞性睡眠呼吸暂停、脂肪肝、血脂异常和多囊卵巢综合征等。

肥胖的发病机制复杂且不明确，涉及腺源环境和遗传结构之间的相互作用。公众对肥胖发展的理解笼罩在神话和误解之中。本研究解释说，肥胖具有显着的遗传因素，并强调了体重指数的遗传性。该审查还主张加强公众教育和同情心，以减少肥胖的耻辱并认识到多因素的生物和环境驱动因素。

体重指数遗传力

双胞胎研究为 BMI 的遗传性提供了一些最好的证据。中国一项针对 1,421 对双胞胎的研究估计 BMI 遗传力为 72%，发现心脏代谢特征和 BMI 的遗传力随着年龄的增长而下降，环境因素在老年人中比遗传因素发挥更大的作用。在以色列的一项研究中，父母和后代平均 BMI 之间的遗传率为 39%。

这些研究表明，BMI 和隐性肥胖具有很高的遗传力，总体遗传力估计为 40% 至 50%。然而，BMI 亚组观察到 BMI 遗传力存在差异。正常体重者的BMI遗传力约为30%，肥胖者的BMI遗传力约为60%至80%。针对肥胖的全基因组关联研究 (GWAS) 发现了 1,000 多种影响 BMI 的变异，大多数等位基因仅对体重产生几克影响。

肥胖型等位基因对容易肥胖或体重增加的人有更大的影响，但对正常体重的人影响很小。因此，影响 BMI 的等位基因的外显率随 BMI 的不同而变化。值得注意的是，对于大多数 GWAS 确定的 BMI 影响位点缺乏因果关系的理解。即使将数千种遗传变异结合起来，多基因风险评分也只能解释大约 8% 的 BMI 变异，表明大多数变异仍然是可遗传的（“遗传性缺失”）。然而，影响体重的基因变异主要在中枢神经系统中表达，特别是在食欲和代谢控制的下丘脑中心。该评论强调，基因与环境的相互作用可以放大遗传风险，并且这些因素的复杂性增加了识别缺失遗传性来源的挑战。

肠道微生物组与中枢代谢和食欲控制

肠道微生物群及其代谢副产物通过直接和间接机制与大脑进行交流。肠道微生物组通过中枢代谢和食欲控制来塑造体重和体重指数增加的趋势。肠道微生物组的组成与体重相关，超重和瘦的个体具有不同的组成。饮食和生活方式因素也会影响肠道微生物组的组成。

肠道微生物组通过调节肠壁肠内分泌细胞的激素信号来影响下丘脑对代谢和食欲的控制。其中一些影响来自肠道微生物群的代谢副产物，例如短链脂肪酸 (SCFA)。一项研究发现，SCFA 会刺激 G 蛋白偶联受体 41 (GPR41)，从而增加肽 YY (PYY) 的分泌，这是一种肠促胰岛素样食欲抑制激素。

SCFA 还刺激 GPR43 以补充 GPR41 的作用，导致胰高血糖素样肽 1 (GLP-1) 分泌，从而诱导饱腹感并支持食欲控制。尽管所有 SCFA 的精确作用和益处及其相互作用仍然是积极研究的领域，但 SCFA 可能通过直接中枢和间接作用有意义地影响下丘脑对代谢和食欲的控制，并代表对 BMI 的生物学贡献。该评论指出，虽然动物研究提供了重要的见解，但人类这些微生物组-大脑-BMI联系的直接因果证据仍在不断出现，并且不同类型的纤维和代谢结果之间的结果可能会有所不同。

肠道微生物群还可以影响大脑中的神经递质和神经受体的感受性。一项啮齿动物研究发现，长期食用鼠李糖乳杆菌会导致γ-氨基丁酸（GABA）受体表达发生变化，进而与焦虑和抑郁样行为的减少有关。

此外，迷走神经切断小鼠中没有这种作用，这支持了迷走神经在大脑和肠道微生物群之间介导信号中的重要作用。迷走神经将肠道微生物群与肝脏连接起来，并与下丘脑沟通以控制进食行为、食欲和新陈代谢。然而，这些神经体液和神经递质效应主要在动物模型中得到证实，应谨慎外推到人类。

肠道微生物组遗传力

肠道微生物组只有在本质上可遗传的情况下才能对 BMI 遗传性做出贡献。剖腹产 (c) 部分消除了新生儿在分娩过程中与母体微生物的接触；因此，新生儿肠道微生物群源自环境的可持续性。在阴道分娩以及通过肠道-乳房途径进行母乳喂养期间，新生儿会接触母体微生物组。一项系统评价发现，与剖腹产相比，阴道分娩可以改善儿童肠道微生物群的定植模式和整体多样性。

阴道分娩和母乳喂养还能够将母体肠道微生物群传递给后代，支持肠道微生物群的遗传性。母体微生物通过阴道分娩或母乳喂养定植于婴儿肠道，而非母体微生物通常是短暂的。母体微生物的持续存在表明婴儿和母体肠道微生物之间存在相容性，这可能是遗传介导的。该研究论文指出，虽然严格来说并不是与遗传传播相同的生物遗传机制，但家庭内共享的食物环境和饮食习惯（环境影响）可能通过共同的饮食干预来塑造微生物组成，从而导致家庭成员之间肠道微生物群的相似性。该综述区分了这些环境影响和真正的生物遗传力，强调两者都对肠道微生物群和体重指数的家族模式有影响。

结束语

总体而言，BMI具有高度遗传性，但GWASS仅识别出这种遗传性的一小部分。鉴于遗传性涉及遗传的生物特征，因此有必要搜索人类基因组以发现一些缺失的遗传性。肠道微生物组可能通过影响代谢和食欲控制以及肠道微生物组在母子代之间的传递性来影响体重指数的遗传性。然而，值得注意的是，原始论文承认，目前肠道微生物群对食欲控制影响的大部分证据主要来自啮齿动物研究，而该假设主要基于人类研究的观察数据，目前缺乏大型人类干预试验的全面验证。这凸显了进一步进行以人为基础的研究的必要性，并在推断结果时谨慎行事。该审查还提倡采取更广泛的公共卫生方法，以促进更好的理解并减少耻辱。它建议所有人，而不仅仅是育龄女性，努力通过多样化、植物性、富含纤维的饮食来优化肠道微生物组。

考虑到肠道微生物组的遗传性，至少在阴道分娩和/或母乳喂养的情况下，育龄妇女应该在产前、产前和产后期间优化肠道微生物组，或许可以通过富含多种非发酵植物性食品和建议的特定发酵食品的饮食来优化。公众对肥胖和体重指数发病机制的了解在很大程度上是通过遗传遗传的，肠道微生物组可能会促进社会对肥胖者态度的文化转变。

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