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「演化進行曲」,帶我們走上肥胖不歸路……

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十個人里三個胖,還有兩個特別胖。眾所周知,人體攜帶的脂肪比其他靈長類動物要多得多,我們通常會將此歸咎於垃圾食品或缺乏鍛煉。

但遠在現代肥胖流行之前,「演化進行曲」就已讓我們走在了一條肥胖不歸路上。近日,來自美國杜克大學的一項研究發現,儘管黑猩猩和早期人類的DNA序列幾乎完全相同,但在脂肪細胞中DNA的包裝方式發生了重大變化。因此,這降低了人體將儲存熱量的「壞」脂肪轉化為燃燒熱量「好」脂肪的能力。這項研究結果已發表在6月24日的《Genome Biology and Evolution》上,由博士後研究員Devi Swain-Lenz和杜克大學生物學家Greg Wray領導。

Swain-Lenz說:「我們是肥胖的靈長類動物。對科學家來說,人類比黑猩猩更胖這一事實並不是什麼新鮮事。但新的證據可以幫助解釋我們是怎麼做到這一點的。"

與我們親緣關係最近的動物相比,即使是擁有六塊腹肌和波浪狀手臂的健美達人也有相當多的脂肪儲備。雖然其他靈長類動物的體脂不足9%,但人類的體脂範圍達到14%至31%。

為了解人類是如何成為肥胖靈長類動物的,該研究團隊比較了人類、黑猩猩和親緣關係較遠的恆河猴脂肪樣本。利用ATAC-seq技術,他們掃描了每個物種的基因組,了解其脂肪細胞DNA的包裝方式。

通常情況下,細胞內的大多數DNA被濃縮並緊密纏繞在蛋白質周圍,只有特定的DNA區域被鬆散地包裝,以便於打開和關閉基因的細胞機制。

研究人員確定了大約780個DNA區域,這些區域在黑猩猩和恆河猴中可以被發現,但在人類中卻變得更加密集。研究團隊仔細研究了這些區域時,還注意到一段重複出現的DNA片段,它有助於將脂肪從一種細胞類型轉化為另一種細胞類型。

Swain-Lenz解釋說,並非所有的脂肪都是平等的。大多數脂肪是由儲存熱量的白色脂肪組成。它構成了大理石樣的花紋,並在我們的腰腹部周圍堆積。另一方面,被稱為褐色脂肪的特殊脂肪細胞可以燃燒熱量,而不是儲存它們來產生熱量以保持我們的體溫。

該研究表明,我們之所以如此肥胖,原因之一是因為基因組中幫助將白色脂肪轉化為褐色脂肪的區域基本上是被鎖定的關閉狀態,看似是有待「商業開發」。

Swain-Lenz解釋說:「我們已經失去了一些將脂肪細胞轉化為褐色脂肪的能力,而且我們被困在了白色脂肪的通路中。通過暴露在低溫環境中,仍然有可能激活人體有限的褐色脂肪,但我們需要為此努力。」

人類,就像黑猩猩一樣,需要脂肪來保護和緩衝重要的器官,使我們免受寒冷、免於飢餓。但是,研究人員說,早期人類需要增肥可能還有另一個原因,已有證據表明,白色脂肪作為一種額外的能量來源,為我們不斷增長的大腦提供能量。

在人類和黑猩猩分道揚鑣的600萬到800萬年間,人類大腦的體積大約增加了兩倍。黑猩猩的大腦沒有變化。

人腦消耗的能量比其他任何組織都多。研究人員認為,將脂肪細胞轉向儲存熱量的白色脂肪,而不是燃燒熱量的褐色脂肪,會給我們的祖先帶來生存優勢。

Swain-Lenz說她經常會被問到的另一個問題是「你會讓我變瘦嗎?」。她說:「我希望是。」

由於褐色脂肪的熱量燃燒能力,許多研究人員正試圖弄清楚,如果提高身體將白色脂肪轉化為褐色脂肪的能力,是否可以讓我們更容易瘦身。

Swain-Lenz解釋說:「在靈長類動物中發現的差異有朝一日可能會被用來幫助肥胖患者,但我們還沒有做到這一點。也許我們可以找出一組我們需要打開或關閉的基因,但我們離這還很遠。畢竟這不像按下開關那麼簡單。如果是這樣的話,我們早就實現了。」

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