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基因突变演变为应对现代高糖饮食

根据eLife发表的研究结果,这种基因变异在烹饪和农业普及后变得越来越普遍,现在可能有助于人们避免糖尿病。

该研究的主要作者,伦敦大学学院(UCL Biosciences)主任弗朗西斯布罗德斯基教授说:“我们发现人们的身体如何有效控制血糖水平,这是因为改变饮食似乎是由进化过程引起的。”

研究人员正在研究CLTCL1基因,该基因指导CHC22蛋白的产生,该蛋白在调节我们的脂肪和肌肉细胞中的葡萄糖转运蛋白中起关键作用。

在人们进食后,激素胰岛素通过释放转运蛋白以从血液中去除葡萄糖,将其带入肌肉和脂肪组织,从而对更高水平的血糖起反应。在两餐之间,在CHC22蛋白的帮助下,葡萄糖转运蛋白保留在肌肉和脂肪内,因此一些血糖将继续循环。

该研究小组由群体遗传学,进化生物学,古代DNA和细胞生物学专家组成,分析人类基因组以及其他61个物种的基因组,以了解生成CHC22的基因在整个进化史中是如何变化的。

在人类中,通过观察来自全球1000个基因组项目的2,504人的基因组,他们发现许多种族群体中几乎一半的人都有变异基因产生的CHC22变异,随着人们的发展变得更加普遍。烹饪和农业。

研究人员还研究了古代人类的基因组,并发现新的变种在古代和现代农业种群中比在狩猎采集者中更常见,这表明增加碳水化合物的消耗可能是推动遗传适应的选择性力量。

通过研究细胞,研究人员发现,较新的CHC22变体不太有效地将葡萄糖转运蛋白保持在两餐之间的肌肉和脂肪中,这意味着转运蛋白可以更容易地从血液中清除葡萄糖。因此,具有较新变体的人将具有较低的血糖。

“这种遗传变异的老版本可能会对我们的祖先有所帮助,因为它会在禁食期间帮助维持更高水平的血糖,在我们没有这么容易获取碳水化合物的时候,这会有帮助我们发展我们的大脑,“第一作者Matteo Fumagalli博士说,他在伦敦大学学院伦敦帝国理工学院开始这项研究之前。

“近年来,由于我们的高碳水化合物饮食经常为我们提供过多的糖,新的变种可能是有利的,”Fumagalli博士补充说。

研究人员表示,尽管这种遗传变异在糖尿病的发展中没有直接作用,但是使用较老的变异体可能会使人更容易患上糖尿病,并且还可能加剧糖尿病患者的胰岛素抵抗。

布罗德斯基教授补充说:“患有较老变种的人可能需要更加小心摄入他们的碳水化合物,但需要更多的研究来了解我们发现的遗传变异如何影响我们的生理学。”

共同作者马克·托马斯教授(UCL遗传学,进化与环境)补充说:“我们的分析强烈表明,我们已经找到另一个例子,说明饮食习惯的史前变化如何影响人类的进化。了解我们如何适应这些变化并不是'只告诉我们过去为什么人们生活或死亡,但也有助于我们更好地了解今天的饮食,健康和疾病之间的关系。“

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