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【科学译文】古老的基因突变可以预防糖尿病

科学家说,在烹饪技术出现后,一种在人类中传播的古老突变可能保护人们免受高血糖和糖尿病的侵害。
伦敦大学的研究人员在研究一种名为CLTCL 1的基因时发现了这种突变。CLTCL 1是一种在血液中大量清除糖的基因。虽然一定量的血糖是为大脑和其他器官提供能量所必需的,但是过多的血糖会导致2型糖尿病,在那里,身体失去控制多少糖循环的能力。
科学家发现,世界上大约一半的人口携带一种突变,比过去更有效地帮助身体清除血液循环中的糖。
科学家认为,这种突变型的基因在大约50万年前人类开始烹饪时变得很普遍,尽管这可能是在大约12500年前人类开始种植以来最近一次事件。
领导这项研究的生物化学家弗朗西丝·布罗茨基(Frances Brodsky)教授说:“烹饪和耕作意味着饮食中更多的糖,所以我们需要更容易地清除它。”“这是影响人类新陈代谢的行为进化的一个例子,反之亦然。”
通过比较人类和其他各种物种的DNA,科学家们追溯了CLTCL 1基因,追溯到大约5亿年前,第一种有下颌的脊椎动物进化。从那以后,包括老鼠、绵羊和猪在内的几个物种已经失去了这个基因,这表明它对所有生物来说并不重要。但科学家们在《eLife》杂志上写道,人类不仅保留了这种基因,而且携带着不同形式的基因,只有在烹饪和农业普及之后,这种突变体才会流行起来。
这项研究的第一作者Matteo Fumagalli说,在现代高碳水化合物饮食中,基因的突变形式“可能是有利的”。当我们吃碳水化合物时,它会转化为糖,在血液中循环提供能量,或者储存成脂肪。饭后,身体对血糖升高的反应是在肌肉和脂肪组织的膜上打开小毛孔,让糖进入体内。这些小孔是由葡萄糖转运体造成的,这些转运体在两餐之间,是由一种利用CLTCL 1基因制造的蛋白质在组织内保持的。
在古代,这种古老的基因形式对早期人类是有用的,因为它所制造的蛋白质在肌肉和脂肪中牢固地容纳了葡萄糖转运蛋白,这意味着血糖水平仍然很高。Brodsky说,当人类正在增长他们庞大而复杂的大脑时,这将是特别有用的。但是,烹饪和农业的到来意味着人类的饮食中逐渐含有更多的糖。这有利于一种新的突变,它重构为一种蛋白质,这种蛋白在保持藏在肌肉和脂肪中的葡萄糖转运蛋白方面不那么有效。结果,更多的糖流入组织,血液中的葡萄糖水平下降。
Brodsky说:“我们从细胞测试中了解到,新的变体比老的变体能产生更多的糖分清除。”“有一个可衡量的影响。”
Brodsky说,了解人们携带的基因变异可以帮助他们了解患2型糖尿病的风险。有些人可能需要更多地观察其碳水化合物摄入量,并且可能更容易患上糖尿病。
 
(本条目于2019年6月4日修订,以明确这项研究与2型糖尿病有关。周晓方编译自《卫报》)
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