这一切都是相互关联的:你的基因、你的环境和你的健康
人类健康高度依赖于遗传学,但也已知它受到个体环境中的因素的影响 - 这些日子环境是非常紧张的。当我们在冠状病毒大流行中庇护时,焦虑与我们的惯例的变化相结合正在推动饮酒的显着增加,有些正在经历体重增加。在所有这些之上,由于最近的野火,许多地区的空气充满了烟雾和危险的颗粒物质。
早在2020年的事件之前,科学家们就在试图解开遗传和环境的不同影响是如何相互推动和牵拉来支配特征(如身高、运动能力和成瘾行为)和疾病风险的细节。劳伦斯伯克利国家实验室(Berkeley National Laboratory)的统计学家保罗·威廉姆斯(Paul Williams)专门研究遗传和环境最密切相关的实例。他的研究集中在一种叫做“分位数依赖表达”的现象上,即使人们倾向于某些特征的基因会被环境因素放大。
现在他发表了三项关于酒精消费的新研究,体重增加和肺部健康。每一项研究都发表在不同的期刊上,但它们合在一起表明,这些健康方面确实受到分位数依赖性表达的影响,并表明,在当前的环境中,那些从基因上容易酗酒、体重增加和呼吸困难的人尤其容易受到影响。
通过分析来自Framingham研究的数据集 - 一个着名,持续的健康和生活方式研究产生的调查结果,从成千上万的家庭收集详细的饮食,运动,药物使用和病史记录。该研究首次于1948年由国家卫生研究院推出,调查生活方式和遗传学如何影响心血管疾病的率,但是收集的数据已被用于成千上万的研究以检查人类疾病和福祉的众多方面。
体重增加
遗传力是一个术语,用来定义一个表型的估计比例——一个性状的可观察特征——可以单独用基因来解释。过去的研究表明,体重的遗传性差异很大:对于一些人来说,基因似乎占了超重易感性的25%,而对于另一些人来说,这一比例可能高达80%。许多科学家认为,易感基因使一些人更容易体重增加环境因素——包括那些发生在子宫里的——触发导致体重增加的基因的表达。
在检查框架数据后 - 包括使用CT扫描的内脏和皮下脂肪的测量,这比简单的身体质量指数(BMI)数量更精确 - 威廉姆斯发现,在第90百分位数的后代,重量遗传性超过3倍体重分布比第10百分位数的人。
他表示,结果与以往的研究结果一致,他人表明肥胖基因在某些生活方式类别中对人们的影响更大:炸食品,糖加饮料和脂肪食品的沉重消费者;重型电视观察者;沉重的食物;送餐船;那些久坐的人;那些被压力或沮丧的人。
威廉姆斯希望最近发表在《科学》杂志上的这项新分析国际肥胖杂志,将鼓励科学家在研究和治疗肥胖方面朝新的模式迈进。
“不同的基因和不同的环境影响有时被解释为独立的,一次性的现象,但我认为这些结果表明,一切都是相互关联的,也就是说,表面上独立的因素都可以增加体重,并作为身体。重量一个人携带的任何肥胖基因的影响都会增加。”
酒精消费
使用一种被称为同时分位数回归的统计方法,Williams检验了基因对弗雷明汉参与者饮酒的影响。他的研究结果显示,随着参与者消费水平的提高,基因的影响力确实在增强。
威廉姆斯表示,科学家此前已经发现了酒精消费与环境之间的密切联系,有证据表明,在其他人口群体中,农村居民、社会经济地位较低的人以及同龄人饮酒的青少年更有可能摄入更多的酒精。
传统的基因-环境相互作用的解释是,环境影响基因的表达,从而产生表现型。然而,威廉姆斯的工作表明了一种更为复杂的相互作用。“我假设它更高酒精消费它本身,而不是导致更高消费的行为和环境条件,更强调了遗传效应。”
他的分析“酒精摄入量的分位数特异性遗传力,而不是其他常量营养素的摄入量”发表在该杂志上行为遗传学。
肺部健康
迄今为止,只有一小部分调节肺部健康的基因被识别出来,这使得除了锻炼和避免吸烟的标准建议外,很难为罹患肺部疾病的高危人群提供预防性保健。威廉姆斯的统计方法的一个好处是,为了计算一个或多个性状的遗传性,不需要知道确切的遗传机制。
他从弗雷明汉的数据中得出的发现发表在今年早些时候的《科学》杂志上PeerJ-Life &环境据证明,继承的肺缺陷在肺功能最低百分位数中对后代的影响约为50%,而不是最高百分位数。
虽然没有吸烟和避免空中污染尽可能多的空中污染的回家仍然是相同的,但威廉姆斯表示,肺部依赖于定量依赖性的表达的证据基因强调这些预防措施对有肺病家族史的预防措施的重要性。
进一步探索
保罗·t·威廉姆斯。肥胖的计算机断层扫描、双能x线吸收测量、人体测量和生物电测量的分位数依赖遗传力,国际肥胖杂志(2020)。DOI:10.1038 / s41366-020-0636-1
保罗·t·威廉姆斯。分体特异性的酒精摄入量,而不是其他常规营养素,行为遗传学(2020)。DOI: 10.1007 / s10519 - 020 - 10005 - z
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