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遗传与体重指数的关联在过去几十年间显著增强:大规模研究揭示基因-环境交互效应的历史变化

一项由伦敦大学学院和MRC流行病学单位领导的研究发现,与肥胖相关的遗传变异携带者在当代人群中,其体重指数(BMI)远高于携带相同变异的、出生于肥胖流行之前的个体。这表明,过去几十年的环境变化——尤其是高热量食品的广泛可及性和久坐生活方式——不仅推高了人群的平均BMI,还显著放大了遗传易感性的效应。

从“静态风险”到“动态交互”:基因-环境交互效应的量化

这项发表于《JAMA Network Open》的研究,利用英国生物银行中超过40万名参与者的数据,通过比较不同出生年代人群中BMI与多基因风险评分的关联强度,首次量化了遗传易感性如何随“致胖环境”的变化而动态改变。研究发现,多基因风险评分与BMI的关联强度在较晚出生队列(1950年代后出生)中显著高于较早出生队列(1940年代前出生)。这意味着,在更早的时代,即便携带高遗传风险,由于当时食物供给相对有限、体力活动要求更高,环境限制了遗传效应的表达;而在当今“致胖环境”中,同样的遗传风险则更充分地转化为实际体重增加。

机制:致胖环境如何放大遗传风险

这一发现体现了基因-环境交互作用。遗传变异本身并不会直接决定体重,而是影响个体对环境的敏感性。例如,某些基因变异可能影响食欲调节(如FTO基因)、脂肪储存偏好或对高热量食物的奖赏反应。在食物稀缺的环境中,这些变异可能不会产生显著的体重差异;但在高热量、高加工食品触手可及的环境中,它们使携带者更容易过量摄入热量并储存脂肪。

临床与公共卫生意义

这项研究为理解肥胖流行病的根源提供了新视角:

  • 基因不是命运:即使具有高遗传风险,体重的实际表达也高度依赖于环境。这凸显了公共卫生干预——如改善食品环境、推广健康饮食和增加体育活动——在预防肥胖方面的极端重要性,无论个体的遗传背景如何。

  • 风险分层的动态性:未来的风险分层模型需要考虑环境因素如何改变遗传风险的表达。在高度致胖的环境中,遗传风险的影响可能比既往认知的更为显著。

  • 逆趋势的可能性:反过来,如果环境得到改善(如减少超加工食品供应、增加日常体力活动),高遗传风险的个体可能从这一环境变化中获得更大的益处。

局限性与未来方向

该研究基于观察性数据,无法完全排除未测量的混杂因素(如社会经济地位或代际间的生活方式传递)。此外,研究主要基于欧洲裔人群,其结论在其他种族群体中的推广性尚待验证。未来研究应致力于:

  1. 在更多样化的人群中重复该分析

  2. 识别特定功能基因变异与环境因素的交互作用

  3. 评估环境改善是否能逆转这种遗传效应增强的趋势

结论这项大规模研究表明,过去几十年的环境变化显著改变了遗传易感性与BMI之间的关联强度。在当今致胖环境中,遗传风险的影响力远大于以往,这凸显了环境干预在控制肥胖流行中的关键作用。

关键词:基因-环境交互、肥胖、体重指数、多基因风险评分、致胖环境

原文参考:Wright, L., & Davey Smith, G. (2026). Secular changes in the association between polygenic risk scores and body mass index: A population-based study. JAMA Network Open

(责任编辑:泉水)