基因与体重:研究揭示了什么——以及为何令人鼓舞
一个人有多重、对饮食有何反应,在很大程度上取决于其基因:被收养者在体重上与亲生父母相似;同卵双胞胎在相同的热量盈余下增重相近,节食时减重也相近。这背后是许多效应微小的基因,其中包括 FTO 和 MC4R,它们通过饥饿感、饱腹感以及脂肪细胞利用能量的方式发挥作用。好消息是:生活方式参与决定基因的“声音”有多响。合乎逻辑的结论是:因遗传原因更容易增重的人,尤其能从专注于正确的杠杆中获益。
体重秤记得亲生父母
被收养的孩子成年后,在体重上更像谁——是在其餐桌旁把他们养大的养父母,还是亲生父母?一项针对丹麦 540 名成年被收养者的研究试图回答这个问题。结果很明确:从非常瘦到非常胖的整个范围内,被收养者的体重都与其亲生父母的 BMI 密切相关;而与养父母的 BMI 没有关联(Stunkard 等,New England Journal of Medicine,1986)。
这是否意味着吃什么无关紧要?恰恰相反。这意味着同一个厨房对不同的人效果不同。这正是结合基因分析的体重管理项目的切入点。它问的不是“还缺多少自律?”,而是“哪种计划适合这个身体?”
同样的热量,不同的结果:双胞胎揭示了什么
加拿大的一项著名实验让这一点更加清楚。十二对同卵双胞胎,全部是年轻男性,在总共 84 天里每天额外摄入 1,000 千卡热量。换言之,每个人获得的热量盈余完全相同。尽管如此,他们的增重幅度差别很大:在 4.3 至 13.3 kg 之间。然而在每对双胞胎内部,结果明显相似——体重、体脂,甚至脂肪堆积的部位都是如此。双胞胎对之间的差异约为对内差异的三倍(Bouchard 等,New England Journal of Medicine,1990)。
反过来也是如此。在一家医院的监护病房中,14 对严重超重的同卵双胞胎姐妹在四周内采用极低热量饮食。不同双胞胎对之间的减重幅度差别很大——但同一对中的两姐妹减掉的体重和体脂惊人地相似(Hainer 等,International Journal of Obesity,2000)。
那么,遗传因素总体上占多大比重?一项系统综述分析了来自双胞胎研究的 88 项估计值,共涉及 140,525 名双胞胎。BMI 的遗传度在 47% 至 90% 之间,在家系研究中为 24% 至 81%(Elks 等,Frontiers in Endocrinology,2012)。对您的咨询谈话很重要的一点是:遗传度描述的是一个群体中人与人之间的差异有多大程度源于基因。它并不意味着一个人体重中的某个比例是固定不变的。
这在实践中意味着:一个人对热量盈余或热量缺口的反应,在很大程度上取决于其基因。因此,一份面向所有人的标准计划并不能同样适合每个人。因人而异地选择起点是值得的。
许多小推子,而不是一个开关
既然基因如此重要,是否存在一个“肥胖基因”?不存在。大量基因共同影响体重,每个基因的效应都很小——就像调音台上的许多小推子。一项涵盖多达 339,224 人的大型基因组研究还表明,中枢神经系统在遗传易感性中起着重要作用(Locke 等,Nature,2015)。大脑控制着饥饿感、饱腹感和奖赏——并由此影响我们吃多少、吃什么。关于体重遗传学的最知名研究,汇总在我们营养遗传学指南的体重管理与基因一文中。
研究对其中两个推子了解得尤为透彻:FTO 和 MC4R。它们展示了基因如何影响体重——以及为什么这不是放弃的理由。
FTO:饥饿与产热
FTO 区域显示出已知最强的与肥胖相关的遗传关联。长期以来,人们并不清楚它是如何起作用的。如今,研究已经知道两条途径:
- 饥饿途径:在伦敦的一项研究中,携带两个不太有利的 FTO 拷贝的正常体重者,其饥饿激素胃饥饿素(ghrelin)的水平发生了改变,餐后食欲下降得更少。在脑部扫描仪中,负责饥饿和奖赏的脑区对食物图片的反应也有所不同(Karra 等,Journal of Clinical Investigation,2013)。
- 产热途径:FTO 区域中一个不太有利的变异会拨动脂肪组织前体细胞中的一个开关。这些细胞不再成为以热量形式释放能量的“米色”脂肪细胞,而是倾向于成为储存能量的白色脂肪细胞;产热降低了 5 倍。当研究人员在实验室中,用 CRISPR 基因编辑工具在一位携带者的脂肪细胞中校正了该变异后,产热又恢复了——提高了 7 倍(Claussnitzer 等,New England Journal of Medicine,2015)。
不妨把脂肪细胞想象成一座带有火炉和储藏室的房子:FTO 参与决定是燃烧得更多,还是储存得更多。接下来是好消息:携带不太有利的 FTO 变异的人,通过饮食、运动或药物减掉的体重与其他人一样多,而且运动可以减弱这些基因的效应。相关研究详见体重管理与基因;FTO 如何影响饱腹感,则在基因故事饥饿、饱腹感与 FTO 基因中有所讲解。
MC4R:大脑中的饱腹开关
MC4R 是大脑中的一种受体,参与控制进食行为——可以说是一个饱腹开关。罕见的强效改变显示了它有多重要:在 500 名自童年起就严重肥胖的人中,有 29 人(5.8%)携带 MC4R 突变。他们的特征之一是进食欲望大大增强(Farooqi 等,New England Journal of Medicine,2003)。这类突变属于医学问题,应接受医学检查评估,而不属于生活方式分析的范畴。
但 MC4R 也有温和甚至友好的一面。MC4R 附近常见的基因变异会影响整个人群的脂肪量和体重,但每个变异的影响都很小(Loos 等,Nature Genetics,2008)。而且有些变异具有保护作用:研究人员在 UK Biobank(英国生物样本库)的五十万人中研究了 61 个 MC4R 变异,其中一些增强了这个开关的信号。其携带者的 BMI 较低,肥胖的情况也较少(Lotta 等,Cell,2019)。
这对您的工作意味着:大脑是体重调节的核心枢纽。更早感到饥饿或更晚感到饱的人,并不只是缺乏意志力。了解这一点能为谈话减压——并把重点转向有针对性地支持饥饿感和饱腹感调节的策略。
生活方式掌控音量
在基因的调音台上,生活方式掌控着音量旋钮。来自美国的大型人群研究证明了这一点。研究人员用 32 个与 BMI 相关的基因变异构建了一个遗传评分,并在三个队列中将其与超过 30,000 名女性和男性的饮用习惯进行比较。结果是:在很少喝含糖饮料的人中,遗传倾向对 BMI 的影响弱于每天都喝的人(Qi 等,New England Journal of Medicine,2012)。
油炸食品也呈现出同样的模式,其中 FTO 变异的效应最强。作者的结论是,少吃油炸食品对具有遗传倾向的人尤为重要(Qi 等,BMJ,2014)。运动同样会减弱 FTO 的效应,正如基因不是命运一文所示。
这或许是体重遗传学中最令人鼓舞的信息。合乎逻辑的结论是:因遗传原因更容易增重的人,尤其能从专注于正确的杠杆中获益。基因不是判决书,而是路标。
这对您的体重管理项目意味着什么
- 消除自责:被收养者研究和双胞胎研究说明了为什么同样的饮食对不同的人效果不同。这让人如释重负,也让谈话更加敞开。
- 因人而异地选择起点:体重分析显示在饮食类型、脂肪敏感性、饥饿感与饱腹感、运动还是减少热量、肌肉保持、脂肪分布和溜溜球效应方面的倾向。如何将其转化为计划,详见代谢:碳水化合物、脂肪与蛋白质。
- 把生活方式展示为杠杆:大量含糖饮料、大量油炸食品和缺乏运动会放大遗传倾向;减少这些则会削弱它。
- 保持诚实:“您的基因决定了您的体重”夸大了科学结论。更好的说法是:“您的基因显示了您最容易从哪里开始。”这些建议是合乎逻辑的结论,未经科学证实。
- 了解界限:自童年起的严重肥胖、相关疾病或药物治疗,应交由医生负责(界限:何时需要医生)。
一份契合基因的计划是否也能取得更好的效果,是下一章的主题:基于基因的饮食:我们的研究揭示了什么。
常见问题
体重的遗传度有多高?
存在一个让人发胖的基因吗?
体重基因不太有利的人能成功减重吗?
为什么人们对同样的饮食反应如此不同?
如何向客户解释基因的作用,而不让他们泄气?
相关内容: 体重管理与基因 · 饥饿、饱腹感与 FTO 基因 · 基因不是命运
注意:本指南是面向企业和专业人士的一般性信息,不能替代医疗或法律建议。基因分析所测定的基因特征有充分的文献依据(纳入的每个基因都有至少三项独立研究支持);由此推导出的建议是合乎逻辑的结论,未经科学证实。法规可能发生变化;错漏及变更除外。
