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(插畫/王家琛)

新研究:拉布拉多和人類擁有相同的肥胖基因







我們進行了一項研究,探討基因對人類與狗變胖為何有如此顯著的影響。因為拉布拉多以貪吃而聞名的特質,讓我們決定將研究重點放在牠們身上。
人類40%~70%的肥胖問題是基因造成的,其餘則與生活方式有關。
我們從熱心飼主寄來的狗狗唾液樣本中提取DNA。在第一份樣本送到研究室的十多年之後,我們得到了令人矚目的研究結果:狗不僅與其人類飼主共享一個家,還擁有同樣的肥胖基因。導致拉布拉多體重增加的前五名高風險基因,也和人類的肥胖息息相關。
這樣的共通點並不令人訝異。畢竟,狗和人類都是在食物過剩和匱乏的反覆循環中演化至今。再者,狗和人類的大腦都有能夠調控飢餓感和飽足感的機制,以確保食物攝取量能夠滿足每日的能量需求。
此外,雖然我們經常把肥胖視為問題,但其實擁有一些脂肪是合理的。脂肪是人體在食物匱乏時,能夠動用的儲備能量。
然而,基因又是如何透過調控身體機制造成影響呢?
答案與狗的品種培育有關。由於狗的繁殖培育具有高度選擇性,人們因此更容易辨識出影響特定特徵的基因。即便是像肥胖這類由多個DNA變異共同作用所形成的特徵,也能清楚地被識別出來。
身為獸醫,我深知肥胖是令我許多病患困擾的大問題,因此,我們研究狗不僅是為了牠們自身的健康,也同時將牠們當作研究人類肥胖疾病的「參考模型」。
我們發現,在拉布拉多身上決定肥胖與否的關鍵基因,在導致人類肥胖的基因研究中並不是「領先者」。相反地,那些基因只是「陪跑者」,對於人類體重增加的影響微乎其微。
一般而言,我們對這些基因並不感興趣,但在狗身上進行的研究結果顯示,它們對狗的體重有顯著影響,因此值得我們深入研究。影響拉布拉多肥胖問題最主要的基因是DENND1B。這種基因出問題的狗,體脂率平均高了約8%,但該基因異常在人類身上的影響微乎其微。
事實證明,對於狗和人類而言,DENND1B在大腦調控體重的過程中,具有先前未曾察覺的作用。
瘦素」為人體脂肪細胞所分泌的一種荷爾蒙──脂肪愈多,分泌的瘦素也就愈多。
瘦素活化大腦中的「黑素皮質素受體」以減少飢餓感並增加能量消耗。這個機制在飢餓時促使進食;在身體能量儲備充足時,則會減少攝取食物。
我們發現DENND1B會和大腦中的黑素皮質素受體一起被產生,並且改變那些受體的信號傳遞功能。
關於DENND1B,我們仍有許多要學習和研究的地方,但這是個很好的開始,尤其因為從發現基因與疾病之間的關聯,到解釋這些基因在體內的作用,一直都是件相當困難的事。儘管DENND1B並不是最新一批抗肥胖藥物針對的目標基因,但還是有一些減肥藥針對的是黑素皮質素受體,因此了解這條大腦通路的細微差異,仍然非常有研究價值。
除了了解DENND1B的功能外,我們還根據更多的基因變異,將參與研究的狗分成高肥胖風險和低肥胖風險兩組。我們使用問卷調查的方式,讓飼主對狗的食慾、活動量以及他們對其飲食的限制程度做出評分。
這告訴了我們,基因風險主要跟食慾增加有關──高肥胖風險的狗更容易纏著牠們的飼主要食物、撿拾剩餘的食物,而且幾乎什麼都吃。

基因使維持苗條變得更難

在我們的研究中,低肥胖基因的狗都維持纖瘦,或只是稍微超重,但這也不是牠們飼主的功勞。因為即便飼主並未特別注重調控牠們的飲食和運動,牠們往往還是能維持在健康的體重範圍內。
而高肥胖風險的狗雖然也能維持纖瘦,但卻需要付出更多的努力。牠們的飼主必須時刻保持警覺,確保他們的貪吃鬼沒有機會偷吃零食,而且還必須抵擋住「那雙大大的棕色眼睛」誘惑,這可是狗狗向飼主乞求食物的必殺技。
在人類身上的狀況也是如此。如果你不幸遺傳了容易肥胖的基因,這些基因的表徵為較大的食慾,會讓你更加難以抗拒暴飲暴食。纖瘦的人並沒有比較了不起,他們只是不需要多麼強大的意志力就能維持健康的體重。
所以說我們應該要試著擺脫這些肥胖基因嗎?當然也不必,而這背後的原因又回到了對零食十分執著的皮帕身上。在我們研究中,導盲犬拉布拉多遺傳到肥胖基因的風險比寵物拉布拉多更高。
由於拉布拉多是狗狗界的模範生,這或許能讓我們理解為何貪吃的特質已經深深地烙印在牠們的基因之中。「我愛這些狗,」飼主克里斯(Chris)說,「因為牠們很容易訓練──只要有餅乾吃,牠們什麼都願意做。」

(閱讀英文版,請點:〈Labradors and humans share the same obesity genes – new study〉。更多主題的英文文章,請見《少年報導者》「英文新聞」。)
*原文〈Labradors and humans share the same obesity genes – new study〉刊載於國際研究型非營利媒體《對話》(The Conversation)網站,已獲授權翻譯刊載。

The Conversation簡介

《對話》(The Conversation)是一家非營利媒體,2011年在澳洲成立。網站內的文章都是由學者和記者合作撰稿,他們將複雜的資訊轉化為易懂的文章,供社會大眾閱讀,是世界上非常著名的研究型新聞媒體。
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誰幫我們完成這篇文章

艾莉諾.拉芬(Eleanor Raffan)
艾莉諾.拉芬(Eleanor Raffan)
作者
University Assistant Professor in Systems Physiology, University of Cambridge. Veterinary surgeon (BVM&S, 2002) with postgraduate training and specialism in small animal medicine (Royal College of Veterinary Surgeons Specialist). PhD from Cambridge Uni 2014 in the genetics of human metabolic disease. Since 2014 I have run my own research group in Cambridge, first at the Institute of Metabolic Science then as an assistant professor at the Dept. Physiology, Development and Neuroscience, both University of Cambridge. 劍橋大學系統生理學助理教授。於2002年獲得獸醫學士學位的專科獸醫,並且完成了皇家獸醫外科學院提供的小型動物醫學專業研究所訓練。2014年,我在劍橋大學獲得博士學位,研究的是人類代謝疾病的遺傳學。自2014年開始,我在劍橋大學領導自己的研究團隊,最初是在代謝科學研究所,後來又轉任生理學、發育與神經科學系的助理教授。
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畢業於台大翻譯碩士學位學程筆譯組,現為筆譯自由工作者。
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