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巴黎人游戏规则 扎心了!有些人,你们“喝凉水”长胖已经写在基因里了

发表于 2020-01-11 18:19:15 | 阅读量 1126

巴黎人游戏规则 扎心了!有些人,你们“喝凉水”长胖已经写在基因里了

巴黎人游戏规则,奇点糕一直有个困扰,那就是怎么都瘦不下来。看着种种减肥指南上的“管住嘴迈开腿”,奇点糕真是又委屈又难过,说得好像胖子都又馋又懒一样。

不知道是不是有小伙伴也有这样的困扰呢?在这里,奇点糕要借用杜克大学霍华德休斯医学研究所vann bennett教授的一句话——“胖,并不是你的错。”

本周的《美国国家科学院院刊》[1]上,vann bennett教授和他的学生、现在是北卡罗来纳大学教堂山分校助理教授的damaris lorenzo共同发表了一篇文章,他们发现,锚蛋白b(ankb)基因缺陷会导致脂肪细胞吸收葡萄糖的速度变快一倍以上。不管你是否节食、运动,有这种基因缺陷的人就是比一般人更容易变胖。而且令人难过的是,随着年龄增长代谢下降,这种发胖几乎是不能避免的。

vann bennett教授(左)和damaris lorenzo(右)

锚蛋白b是bennett教授在20世纪80年代发现的一种蛋白。和它的名字一样,锚蛋白b就像一只小小的船锚,“钩”住细胞膜和细胞质中的其他蛋白,对细胞结构的稳定有关键的贡献,还参加某些离子的胞内外转运。锚蛋白b在心肌细胞上有高表达,缺乏它的人会患上一种“锚蛋白b综合症”,会产生心律失常等一系列的心脏问题[2]。除此以外它还和糖尿病等多种疾病有关系。

几年前,bennett教授实验室里一名叫做jane healey的学生在做实验的时候发现,那些带着锚蛋白b突变的小鼠好像比兄弟姐妹们要胖。不过,因为锚蛋白b还会影响其他参与代谢的器官,研究者们没能确定具体的原因。

当时还是bennett实验室博士后的lorenzo博士针对这个现象进行了实验。考虑到锚蛋白b在所有细胞都有分布,会影响其他的代谢器官,她选择性地消除了脂肪细胞中锚蛋白b的表达。她发现,这些缺陷的小鼠很快就会变胖,它们的脂肪组织倾向于把葡萄糖自己“留下”,而不是送到别的组织去燃烧供能[3]。

不给你吃!

这可就奇怪了。以前也有科学家发现肥胖相关的基因,比如鼎鼎大名的fto基因[4]。fto一旦变异,肥胖的可能性就会提高70%。这种基因变异会让我们表达高水平的饥饿素,简单来说就是“怎么都吃不饱”。2009年又发现了6个基因(tmem18, kctd15, gnpda2, sh2b1, mtch2, negr1),它们在大脑中活性颇高[5],可见也是通过大脑“操纵”我们吃个没完。

可它们都是通过增加食欲,让我们多吃长肉。这个基因是怎么做到让脂肪细胞藏私的呢?

细胞有细胞膜保护着,物质是不能随便进出的。葡萄糖想要进入细胞,其中一个方法就是通过一种名为葡萄糖转运蛋白4(glut4)的“介绍”。glut4主要位于肌肉细胞和脂肪细胞这些所谓的“胰岛素敏感”细胞上。它就像一个尽忠职守的看门人,当胰岛素水平升高,它就听从召唤,在细胞膜上开个门,放葡萄糖进来。

不过glut4可不是时刻守在细胞膜上的。平时大部分glut4都在待在细胞里,需要的时候才听从组织召唤,搭乘细胞内的运输专列囊泡(versicle)来到细胞膜,工作完成了则会通过内吞作用(endocytosis),又坐着囊泡原路返回。

内吞作用大概就像这样,细胞膜的一部分内凹变成囊泡,蓝色的“凸”就是网格蛋白,自带回收利用

在内吞作用里,囊泡是由一部分细胞膜组成的。硬生生扯出一个囊泡可不容易,得动用一位奇人异士——网格蛋白(clathrin)。这位壮士有三只手,一手抓住细胞膜,还有两手可以“勾肩搭背”抱成一团,帮助内凹的细胞膜组成一个完整的囊泡。

其实网格蛋白的俗称是“三腿蛋白”,图中蓝色为单个网格蛋白,名不虚传的大长腿

当囊泡成功离开细胞膜,进入细胞质,网格蛋白就放心地把它交给动力蛋白复合体(dynactin),动力蛋白手牵着囊泡,沿着细胞质骨架——微管(microtuble)“行走”,跟遛狗似的把它带到一些细胞器上安置。

左为动力蛋白复合体连接微管,右为网格蛋白“锁定”细胞膜

然而手拿手牵的其实都是奇点糕打的比方,蛋白又没有真的手,它们之间是怎么牢固连到一起的呢?

有的读者应该猜到了,是通过锚蛋白b呀!网格蛋白抓住细胞膜是通过锚蛋白b,动力蛋白复合体牵住囊泡还是通过锚蛋白b。锚蛋白b缺陷,内吞作用基本瘫痪,让glut4“功成身退”的专列开不起来,这些傻傻的看门人只能滞留在细胞膜上,还尽职尽责地噼里啪啦往细胞里放葡萄糖呢!

缺陷小鼠胖得油光水滑,脂肪组织比别人大一圈儿……

既然天生就容易胖,那么咱们还是少吃多运动吧!研究者说,恐怕不行……当随着年纪衰老,新陈代谢也会下降,又或者饮食结构稍微“油”一点,这种时候,变胖几乎是不可避免的……

vann bennett博士自己也说:“在饥荒时期,这个突变可能会帮助我们的祖先贮存能量,但是在食物丰富的地方,锚蛋白b突变可能会加剧肥胖流行。”[6]

唉,这真是个无解的死局。奇点糕一方面欣慰自己的胖并不是因为又馋又懒,一方面又伤心这种胖好像也没什么解决办法……

唯一略能安慰奇点糕的就是,有这种突变的人并不稀有,1.3%的欧裔美国人和8.4%的非裔美国人都有这种突变。不知道国人里有多大比例呢?

独胖胖不如众胖胖啊。

等等,要是奇点糕没有这种突变,岂不是还是又懒又馋……

参考资料:

[1]lorenzo d n, bennett v. cell-autonomous adiposity through increased cell surface glut4 due to ankyrin-b deficiency[j]. proceedings of the national academy of sciences, 2017: 201708865.

[2]https://ghr.nlm.nih.gov/condition/ankyrin-b-syndrome

[3]lorenzo d n, healy j a, hostettler j, et al. ankyrin-b metabolic syndrome combines age-dependent adiposity with pancreatic β cell insufficiency[j]. the journal of clinical investigation, 2015, 125(8): 3087.

[4]frayling, timothy m., et al. "a common variant in the fto gene is associated with body mass index and predisposes to childhood and adult obesity." science 316.5826 (2007): 889-894.

[5]willer, cristen j., et al. "six new loci associated with body mass index highlight a neuronal influence on body weight regulation." nature genetics 41.1 (2009): 25-34.

[6]https://www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171113153824.htm



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