燃料与年龄相关的肥胖和糖尿病的基因

几乎每个人都胖了随着年龄的增长,但有些人可以指责他们的基因额外的填充。研究表明,两种不同的突变的基因称为ankyrin-B导致细胞吸收葡萄糖的速度比正常,增肥起来,最终引发糖尿病与肥胖的类型。

两个突变的更严重,被称为R1788W,是由近一百万美国人。温和的突变,称为L1622I,由百分之七的非洲裔美国人共享,是共同的特征镰状细胞性贫血。

结果,生成的老鼠,可以帮助识别高危个体可能会在他们的优势通过健康饮食和体育锻炼。结果出现在7月13日临床研究杂志。

“这是第一个例子的易感性基因才会体现现代生活方式,“凡贝内特说,医学博士博士,这项研究的资深作者和乔治·盖勒巴斯教授生物化学、细胞生物学、神经生物学杜克大学医学院的。“肥胖症流行了在1980年代,当含糖碳酸饮料和薯条成为流行。它不像我们在1980年突然改变基因,而是我们进行易感基因,加剧了这种新的饮食。我们认为我们的发现仅仅是一个开始,这样会有很多基因。”

班纳特,他也是一个侦探的霍华德•休斯医学研究所,ankyrin-B超过三十年前发现的。他发现ankyrin-B作为一种蛋白质锚,拘束重要蛋白质的内部细胞的质膜。自从他首次发现,班尼特和其他研究人员与缺陷ankyrin-B在多种人类疾病,包括不规则的心跳,自闭症,肌肉萎缩症,老化,而且,最近,糖尿病。

糖尿病是迅速成为对公共卫生的最大威胁之一,随着世界各地的腰围扩大和在美国。如果目前的趋势继续下去,三分之一的美国人将在2050年有糖尿病。患者1型糖尿病不做足够的胰岛素,激素,帮助处理葡萄糖饭后,堆积在血液中。2型糖尿病患者,形式与肥胖、胰岛素但变得对它的影响。

几年前,班尼特实验室发现ankyrin-B突变可能扮演一个角色胰岛素分泌和新陈代谢。从那时起,几项研究已经揭示罕见ankyrin-B变异与2型糖尿病有关。一个突变,称为R1788W,更常见的在白人和拉美裔美国人。另一个名为L1622I,被发现只在非洲裔美国人,一组已知在糖尿病的风险特别高。不过,目前还不清楚这些基因编码的变化如何设置一个为糖尿病。

得到回答,贝内特的MD /博士生珍希利小鼠模型创建,这些相同的人类基因变异。她和她的同事发现,动物的两个副本R1788W突变比正常小鼠胰岛素。尽管这个缺点,他们血糖水平是正常的。因此,研究人员进行了啮齿动物的葡萄糖耐量test-commonly用于屏幕2型糖尿病管理机构确定葡萄糖从血液中清除的速度有多快突变小鼠。令他们吃惊的是,突变小鼠比正常小鼠代谢葡萄糖更快。

“我们认为主要的问题在这些老鼠将会产生和分泌胰岛素的β细胞,”希利表示,该研究的作者之一、前实习班纳特的实验室。“相反,我们最重要的发现与目标细胞,躺了葡萄糖比预计的要快得多。”

葡萄糖不能进入细胞和组织本身,而是必须依靠第二个分子,称为GLUT4运输车,获得。正常情况下,细胞GLUT4挂出来,像一个女主人等待客人的到来。当胰岛素是它作为一种门铃,提醒GLUT4春天付诸行动,打开门让葡萄糖进入细胞。当胰岛素消失,GLUT4运输车把门关上,转身,回到中间的细胞。

然而,博士后大马哩洛伦佐博士发现,与突变小鼠并非如此。经过一系列的生物化学实验,洛伦佐发现老鼠有很多GLUT4在表面的肌肉和脂肪细胞即使没有任何胰岛素。这意味着葡萄糖能流与门铃无需一定麻烦。

这个门户开放政策优势当他们年轻的时候,因为它保护动物从低胰岛素水平。但当老鼠有年长者或切换到一个特别高脂肪饮食的小鼠变胖,最终,使他们成为胰岛素抵抗。

研究人员认为,很久以前,R1788W突变和温和的L1622I mutation-may提供了一个进化优势。老化的狩猎采集类型,没有有效地追踪他们的下一顿饭,需要获得尽可能多的脂肪,避免饥饿。现在,高脂肪,高热量的食物是丰富的在世界的很多地方,这些变异人现代疾病如肥胖和患糖尿病。

“如果这些突变患者得到早期发现,他们变得与个性化的治疗干预的主要候选人。”洛伦佐说,该研究的第一作者。“这可能涉及特定的策略来管理他们的赤字胰岛素分泌,以及坚持正常的饮食和积极的生活方式,希望他们可以避免代谢疾病,将会严重影响他们的生活质量。”

接下来,研究人员想探索他们观察小鼠的影响是否适用于人类。他们计划在一般人群基因型的人,家庭认同锚蛋白突变,然后执行家庭历史以及葡萄糖代谢测试来评估这些在细胞水平上的遗传变异的影响。