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不仅仅是腰围:运动可以改变人体内影响基因行为的分子

2006-10-07 22:54 泉水 生物行 阅读 0
核心摘要: 本文报道华盛顿州立大学的研究发现,规律运动通过表观遗传机制影响基因表达,进而调节代谢相关疾病的风险。研究以同卵双胞胎为对象,揭示运动对DNA甲基化区域的影响,强调环境因素在疾病发生中的作用,为预防和干预代谢疾病提供了新的分子基础。

华盛顿州立大学的一项新研究发现,持续的运动不仅可以改变腰围,还可以改变体内影响基因行为的分子。该研究发表在《科学报告》杂志上。

活跃与不活跃双胞胎的表观遗传差异

由于同卵双胞胎具有相同的遗传基因,该研究表明代谢疾病的标志物在很大程度上受一个人如何与环境互动的影响,而不仅仅是他们继承的遗传基因。研究结果提供了身体活动与代谢疾病之间联系的分子机制。众所周知,体育锻炼可以降低肥胖的易感性,但现在看来,运动通过表观遗传学影响了许多细胞类型,其中许多与代谢疾病有关。

研究人员收集了70对同卵双胞胎的面颊拭子样本,这些双胞胎还通过华盛顿州双胞胎登记处参与了一项运动研究。从2012年到2019年,研究团队在不同时间点收集了双胞胎的数据。他们使用健身追踪器测量身体活动,并测量了参与者的腰围和身体质量指数。双胞胎还回答了关于他们生活方式和社区环境的调查问题。

许多双胞胎被发现在身体活动、社区步行性和身体质量指数测量上存在不一致,即彼此不同。

表观遗传学作为环境与健康之间的桥梁

Skinner实验室对不一致双胞胎面颊拭子中细胞的分析也揭示了表观遗传差异。在不一致双胞胎中,具有高水平身体活动(定义为每周运动超过150分钟)的那个双胞胎,在称为DNA甲基化区域的表观遗传改变与降低的身体质量指数和腰围相关。这些区域还与已被确定为特定于剧烈身体活动和代谢风险因素的五十多个基因相关。

科学家们先前已经注意到,大多数同卵双胞胎随着年龄增长会患上不同的疾病,尽管他们拥有相同的基因。表观遗传学可能有助于解释原因。如果遗传学和DNA序列是生物学的唯一驱动因素,那么双胞胎应该患有相同的疾病。但他们没有。所以这意味着必须存在环境对双胞胎的影响,驱动了疾病的发展。


参考信息
“Epigenome-wide association study of physical activity and physiological parameters in discordant monozygotic twins” by Glen E. Duncan et al., 23 November 2022, Scientific Reports.
DOI: 10.1038/s41598-022-24642-3

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