學(xué)術(shù)經(jīng)緯 2023-01-19 07:37 發(fā)表于北京

我們知道，運(yùn)動有助于控制體重，預(yù)防心血管病、糖尿病、癌癥等多種疾病。但你或許有所不知的是，運(yùn)動的影響更為深遠(yuǎn)?！蹲匀弧罚?/span>Nature）旗下期刊《科學(xué)報(bào)告》（Scientific Reports）發(fā)表一項(xiàng)研究表明，運(yùn)動可以從基因水平改善健康。

這項(xiàng)研究中，華盛頓州立大學(xué)（Washington State University）團(tuán)隊(duì)通過對同卵雙胞胎的細(xì)胞采樣分析發(fā)現(xiàn)，同卵雙胞胎中，身體活動水平更高的一方不僅在代謝指標(biāo)上表現(xiàn)得更為健康（以腰圍和體重指數(shù)[BMI]來衡量），與代謝健康相關(guān)的超過50個基因的表達(dá)也有所不同。在這項(xiàng)研究中，身體活動水平高定義為每周中高強(qiáng)度活動超過150分鐘，這也是國際上普遍推薦的健康成人運(yùn)動量標(biāo)準(zhǔn)。

截圖來源：Scientific Reports

我們的基因通常由“兩層”組成。一層是遺傳自父母的基因編碼序列。另一層是表觀遺傳——基因編碼未發(fā)生改變，DNA甲基化等其他因素影響基因表達(dá)，并可能遺傳給后代；在我們的一生中，基因都會發(fā)生表觀遺傳的動態(tài)變化。

由于同卵雙胞胎具有相同的基因，因此這項(xiàng)研究表明，個人的行為因素可從表觀遺傳層面強(qiáng)烈影響基因的表達(dá)。

具體來看，研究團(tuán)隊(duì)共收集了70對同卵雙胞胎的信息。這些雙胞胎在兒童時期一起成長，但成年后分開生活。參與者平均年齡為50.2±12.6歲，74.3%為女性，大多（62.6%）參與者教育背景良好，擁有學(xué)士學(xué)位或更高學(xué)位。研究團(tuán)隊(duì)收集了他們在2012-2019年期間的身體活動信息（通過可穿戴設(shè)備追蹤）、腰圍、BMI、生活方式信息，并對他們臉頰拭子中的細(xì)胞進(jìn)行分析以揭示表觀遺傳差異。

分析發(fā)現(xiàn)，如果雙胞胎的活動水平差距明顯（以“中高強(qiáng)度活動150分鐘/周”為界限，差距明顯定義為1人達(dá)標(biāo)、另1人未達(dá)到該水平），那么男性雙胞胎之間的DNA甲基化區(qū)域差異可達(dá)到462處，女性雙胞胎之間的差異達(dá)到80處。

進(jìn)一步分析表明，與運(yùn)動相關(guān)的、雙胞胎之間有差異的這些DNA甲基化區(qū)域與BMI和腰圍降低有關(guān)；這些區(qū)域還涉及到50多個特定的基因，既往研究中已表明這些基因可受到身體活動的影響，且與心臟病、中風(fēng)、2型糖尿病等代謝危險(xiǎn)因素有關(guān)。

“既往有研究表明，大多數(shù)同卵雙胞胎會隨著年齡的增長而患上不同的疾病，即使他們具有相同的基因?！毖芯客ㄓ嵶髡?，華盛頓州立大學(xué)生物學(xué)家Michael Skinner博士指出，“這意味著，個體行為和環(huán)境影響，以及表觀遺傳學(xué)，可能是推動疾病發(fā)展的因素?！?/span>

“這項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn)為身體活動與代謝疾病之間的聯(lián)系提供了一種分子機(jī)制?！?Skinner博士介紹道，“眾所周知，體育鍛煉可以降低個體的肥胖風(fēng)險(xiǎn)。但現(xiàn)在看來，通過表觀遺傳學(xué)，運(yùn)動可以影響大量細(xì)胞類型，其中許多與代謝疾病有關(guān)。”

參考資料

[1] Duncan, G.E., Avery, A., Thorson, J.L.M., et al., (2022). Epigenome-wide association study of physical activity and physiological parameters in discordant monozygotic twins. Sci Rep, DOI: https:///10.1038/s41598-022-24642-3

[2] Twin study links exercise to beneficial epigenetic changes. Retrieved December 12, 2022 from https:///news/2022-12-twin-links-beneficial-epigenetic.html