Nature子刊:你胖得健不健康?由表观遗传组决定
生物通 · 2016/06/12
瑞典卡罗林斯卡学院(Karolinska Institutet)和法国国家健康和医学研究院(INSERM)的研究人员在Nature Medicine杂志上发表文章指出,与肥胖有关的糖尿病是表观遗传学改变造成的。


肥胖容易带来糖尿病,但并不是所有胖子都会生病。不少肥胖的人拥有正常的代谢能力,“健康”的胖子发展成糖尿病的机率并不高。瑞典卡罗林斯卡学院(Karolinska Institutet)和法国国家健康和医学研究院(INSERM)的研究人员在Nature Medicine杂志上发表文章指出,与肥胖有关的糖尿病是表观遗传学改变造成的。

表观基因组是动态变化的,受环境和营养条件的影响。研究人员研究了对染色质进行表观遗传学修饰的GPS2复合体。研究显示,GPS2复合体在巨噬细胞表观基因组中起到了关键的调控作用。巨噬细胞是免疫防御的核心力量,但它们也和代谢疾病有关(比如肥胖和二型糖尿病),涉及了代谢触发的低水平炎症。

研究人员发现,在肥胖的糖尿病患者中,脂肪组织的GPS2水平显著减少。随后,他们建立了巨噬细胞缺乏GPS2的基因工程小鼠。这些小鼠在摄取高脂饮食的时候并不比正常小鼠胖,但它们会更快出现肥胖并发症,比如脂肪组织炎症、系统性胰岛素抵抗和脂肪肝。

这项研究表明,GPS2异常与脂肪组织炎症和系统性胰岛素抵抗存在因果关系,而且这种关系很可能是可以逆转的。研究人员证实,表观基因组改变是推动肥胖并发症向糖尿病发展的原因。这些改变可能形成了一种“表观遗传学记忆”,在代谢压力下为炎症推波助澜。(原文:Loss of the corepressor GPS2 sensitizes macrophage activation upon metabolic stress induced by obesity and type 2 diabetes)

世界就是这么不公平,有些人喝凉水都发胖,有些人怎么吃也胖不了。近年来科学家们发现,个体的肥胖倾向是由基因决定的。然而Cell杂志发表的一项最新研究表明,表观遗传学调控也在其中起到了关键作用。

表观遗传学修饰能在不改变DNA序列的情况下调控基因的表达。今年三月Nature Genetics杂志发表的一项研究证实,父母的行为会通过表观遗传影响孩子的健康。科学家们发现,虽然不良饮食习惯没有引入基因突变,但它的健康影响能通过卵子和精子延续到下一代。

去年年底哥本哈根大学的一项研究显示,男性体重会影响精子中的遗传信息。肥胖男性和精瘦男性的精子存在显著的表观基因组差异。这项研究首次在肥胖男性的精子中鉴定了表观遗传学改变。这意味着男性可以通过精子将生活环境的信息传递给后代,甚至影响孩子的肥胖几率。这种机制在进化上很有意义,因为食物可用性信息能使后代具备一定的优势。

本文转载自生物通,原文标题为《Nature医学:表观基因组决定你胖得健不健康》

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  • Loss of the co-repressor GPS2 sensitizes macrophage activation upon metabolic stress induced by obesity and type 2 diabetes

    Humans with obesity differ in their susceptibility to developing insulin resistance and type 2 diabetes (T2D). This variation may relate to the extent of adipose tissue (AT) inflammation that develops as their obesity progresses. The state of macrophage activation has a central role in determining the degree of AT inflammation and thus its dysfunction, and these states are driven by epigenomic alterations linked to gene expression. The underlying mechanisms that regulate these alterations, however, are poorly defined. Here we demonstrate that a co-repressor complex containing G protein pathway suppressor 2 (GPS2) crucially controls the macrophage epigenome during activation by metabolic stress. The study of AT from humans with and without obesity revealed correlations between reduced GPS2 expression in macrophages, elevated systemic and AT inflammation, and diabetic status. The causality of this relationship was confirmed by using macrophage-specific Gps2-knockout (KO) mice, in which inappropriate co-repressor complex function caused enhancer activation, pro-inflammatory gene expression and hypersensitivity toward metabolic-stress signals. By contrast, transplantation of GPS2-overexpressing bone marrow into two mouse models of obesity (ob/ob and diet-induced obesity) reduced inflammation and improved insulin sensitivity. Thus, our data reveal a potentially reversible disease mechanism that links co-repressor-dependent epigenomic alterations in macrophages to AT inflammation and the development of T2D.

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