新肥胖基因表明碳水化合物消化和肥胖密切相关
伦敦帝国学院的研究人员，与其他国际机构合作，发现一个负责编码唾液淀粉酶的基因，若该基因拷贝数减少，会大大提高肥胖风险。这一项研究为揭示其他代谢疾病的新机制提供新线索，也为肥胖提供一个潜在的治疗方法。相关文章发表于2014年3月30日的《Nature Genetics》杂志上。
新的研究表明，普通人群中的肥胖症遗传因素可能与我们的身体如何消化碳水化合物有关。
该研究调查了体重和一个叫做AMY1基因的关系，AMY1基因负责编码我们唾液中称为唾液淀粉酶的酶。唾液淀粉酶对消化过程开始阶段口腔内碳水化合物的分解起重要作用。
人们通常有每个基因的两个拷贝，但我们DNA某些区域中可以携带一个人的变异拷贝，这个称为拷贝数变异。AMY1的拷贝数在人群中可高度变化。并且人们认为自史前时代以来，唾液淀粉酶基因的高拷贝数已经进化出对饮食包含淀粉反应。
来自伦敦帝国学院的研究人员，与其他国际机构合作，观察来自英国，法国，瑞典和新加坡的人目前成千上万的DNA上的基因AMY1拷贝数。他们发现，携带唾液淀粉酶基因的拷贝数少的人患上肥胖症的风险更大。
携带少于四个AMY1基因拷贝数的人比那些携带九个该基因拷贝数的人患上肥胖的概率高于8倍。研究人员估计，唾液淀粉酶基因的每一个额外拷贝在肥胖者中大约以20 %的比率减少。
该研究的主要作者之一、伦敦帝国理工学院公共卫生学院基因组医学的Philippe Froguel教授说：“我认为这是一个重要的发现，因为它表明在肠道中，我们如何消化淀粉，以及复杂的碳水化合物的分解终产物如何运转，这可能提示肥胖风险的重要因素。进一步研究需要了解改变淀粉类食物的消化是不是可能会改善一个人的减肥能力，或者预防肥胖。我们也感兴趣于这种遗传变异和其他代谢疾病(如糖尿病)的风险是否有关联，因为唾液淀粉酶基因的拷贝数较少也可能导致葡萄糖不耐症。 ”
文章的一作者、也是来自于帝国理工公共卫生学院的马里奥法尔基博士说： “以前的基因研究调查肥胖是因为大脑中的某个基因变异，并往往导致食欲差，而我们的发现是有关人体是如何处理碳水化合物的消化。我们现在在开发一张清晰的遗传因素结合图谱，能够影响心理和代谢过程从而有助于人们肥胖几率升高。这应该更终帮助我们找到更好的方法解决肥胖。 ”
另一个主要作者、帝国理工公共卫生学院的朱莉娅厄尔尼诺 - 赛义德·穆斯塔法博士说：“以前的研究已经发现罕见的基因变异引起肥胖的极端形式，但这些只发生在一小部分人类中，他们对于我们在人群中看到的体重差异的解释很少。另一方面，普遍常见的基因变异关于在普通人群中肥胖风险增加的研究中，到目前为止通常只发现对肥胖风险影响不大。此研究的新颖之处在于，它确定了一个常见的，在普通人群中有相对较大的肥胖风险的基因变异。唾液淀粉酶基因的拷贝数在人与人之间高度可变因此，鉴于这一发现，这可能是对我们每一个人的肥胖风险有很大影响的重要因素。”
该研究的一步，分析来自于481名参与者的瑞典家庭样本的遗传数据，这种家庭样本在兄弟姐妹中一个有肥胖症而其他人没有的基础上建立的。研究人员利用这些数据初步选出一些基因，该基因拷贝数差异对身体质量指数(BMI ) 产生影响，并且确定出一个编码唾液淀粉酶的基因(AMY1)，在他们的数据分析中对体重的影响更大。然后通过研究法国和英国约5000的研究对象，调查AMY1基因在1号染色体拷贝和肥胖风险的关联。
研究人员还扩大了他们的研究，包括来自新加坡大约700个肥胖和体重正常的人，并证明了AMY1基因拷贝数和肥胖风险之间的关系，同样也存在于非欧洲人。
这项研究是由威康信托基金和医学研究委员会资助。
原文摘要：
Low copy number of the salivary amylase gene predisposes to obesity
Mario Falchi, Julia Sarah El-Sayed Moustafa, Petros Takousis, Francesco Pesce, Amélie Bonnefond, Johanna C Andersson-Assarsson, Peter H Sudmant, Rajkumar Dorajoo,Mashael Nedham Al-Shafai, Leonardo Bottolo, Erdal Ozdemir, Hon-Cheong So, Robert W Davies, Alexandre Patrice, Robert Dent, Massimo Mangino, Pirro G Hysi, Aurélie Dechaume, Marlène Huyvaert, Jane Skinner, Marie Pigeyre, Robert Caiazzo, Violeta Raverdy, Emmanuel Vaillant, Sarah Field et al.
Common multi-allelic copy number variants (CNVs) appear enriched for phenotypic associations compared to their biallelic counterparts. Here we investigated the influence of gene dosage effects on adiposity through a CNV association study of gene expressi0n levels in adipose tissue. We identified significant association of a multi-allelic CNV encompassing the salivary amylase gene (AMY1) with body mass index (BMI) and obesity, and we replicated this finding in 6,200 subjects. Increased AMY1 copy number was positively associated with both amylase gene expressi0n (P = 2.31 × 10?14) and serum enzyme levels (P < 2.20 × 10?16), whereas reduced AMY1 copy number was associated with increased BMI (change in BMI per estimated copy = ?0.15 (0.02) kg/m2; P = 6.93 × 10?10) and obesity risk (odds ratio (OR) per estimated copy = 1.19, 95% confidence interval (CI) = 1.13–1.26; P = 1.46 × 10?10). The OR value of 1.19 per copy of AMY1 translates into ab0ut an eightfold difference in risk of obesity between subjects in the top (copy number > 9) and bottom (copy number < 4) 10% of the copy number distribution. Our study provides a first genetic 1ink between carbohydrate me-tabolism and BMI and demonstrates the power of integrated genomic approaches beyond genome-wide association studies.
