最新研究：你吃進去什麼，能影響基因

 

    眾所周知，基因依賴於環境和遺傳。一項新研究顯示，細胞獲得的營養能影響細胞基因的活動。可以理解為，你吃進去什麼，能影響基因。

 

    基因是具有遺傳效應的DNA片段，作為決定生命健康的內在因素，基因支持著生命的基本構造和性能。它儲存著生命的種族、血型、孕育、生長、凋亡過程的全部資訊。演繹著生命的繁衍、細胞分裂和蛋白質合成等重要生理過程。生物體的生、長、衰、病、老、死等一切生命現象都與基因有關，是決定生命健康的內在因素。

 

    眾所周知，基因依賴於環境和遺傳。英國劍橋大學的一項新研究顯示，細胞獲得的營養能影響細胞基因的活動。可以理解為，你吃進去什麼，能影響基因。

 

新研究證實基因受營養影響

 

    劍橋大學生物化學家馬庫斯·拉爾瑟率領的研究團隊，用酵母細胞進行實驗，結果發現，90%的基因以及產物受細胞新陳代謝的影響。

 

    「細胞新陳代謝在細胞中發揮的作用比我們先前以為的要活躍得多。一個細胞的幾乎所有基因都受到它們能得到的營養的影響。許多時候，影響大到改變一個細胞的新陳代謝狀況能使它的一些基因以完全不同的方式活動。」

 

    2月11日發表於英國《自然—微生物學》月刊的報告說，之所以選擇酵母細胞做實驗研究新陳代謝對基因的影響，是因為酵母細胞的許多重要基因和基本細胞機制與動物和人的細胞相同或非常相似，而控制酵母細胞比控制動物細胞容易得多。

 

    在此之前，人們早就知道，基因能夠控制營養成分如何分解為重要分子。

 

水果變殺手因基因突變

 

    之前曾有報導，美國一病人因吃水果患上肝癌。該男出生於廚師世家，擅長烹飪各種肉類，非常挑食，喜歡吃肉而不喜歡蔬菜水果。儘管家人和朋友都曾勸他要多吃蔬菜水果，但他一直難以作出改變。因為只要一吃他就會覺得反胃和難受，反倒只吃肉的時候通體舒暢。

 

    直到35歲那年，他例行體檢，發現了高血壓和高血脂，醫生和家人對他進行了新一輪的勸說。在未婚妻的要求下，該男最終決定改變飲食結構，少吃肉，每頓飯都加上蔬菜和水果，醫生和家人都感覺很欣慰。

 

    但其實他仍然覺得水果很難吃，而且自從改變飲食結構以後，就經常感到全身乏力，嗜睡，反胃，但所有人，包括醫生，家人和他自己，都沒有當回事兒，認為肯定因為減少吃肉，多吃蔬菜水果而產生的暫時不適應。直到三年後的體檢，他被查出罹患肝癌。

 

無吸菸飲酒習慣，無肝炎，而且飲食結構愈發合理，究竟為何會患上肝癌？醫生和患者本人都百思不得其解。在進行基因測序之後，一切才有了答案——醫生發現該患者有ALDOB基因突變。

 

    就因為這一個基因突變，讓水果從健康食品成了毒藥。ALDOB，中文名字是果糖二磷酸醛縮酶B，是果糖代謝中的重要蛋白。果糖就是很多水果吃起來甜的原因。該基因突變會引發果糖不耐受，作為一種罕見病，學名叫作「遺傳性果糖不耐受」。

 

    患有該病的病人，顧名思義，身體無法徹底分解果糖，因此不能吃果糖含量高的食物，包括各種水果，還有甜豆、甜椒、洋蔥等蔬菜。如果攝入大量果糖，基因缺陷會導致果糖分解到一半的半成品大量積累在肝臟，對肝臟有嚴重毒副作用，會造成肝細胞大量死亡並可能誘導基因突變。

 

怎麼吃就怎麼長

 

    2014年，麻省理工學院醫學分子醫學教授瑪麗安·沃爾浩特團隊，在最新一期的《細胞》（Cell）雜誌上發表了兩篇文章，探討了飲食與代謝及生理機能間的關聯。

 

    她們發現使用不同種類的細菌餵養秀麗隱杆線蟲，其基因表達會發生巨大變化，並導致重要的生理變化。沃爾浩特表示：「相較於用大腸桿菌餵養的線蟲，用叢毛單胞菌餵養的線蟲後代較少、壽命較短，並且發育得更快。」

 

    研究者鑑別出至少87種因食物差異造成的變化。沃爾浩特指出：「這些變化影響了線蟲的發育、繁殖和老化過程，可以說貫穿線蟲一生。」他們甚至驚奇地發現，這些變化對發育的影響不依賴於雷帕黴素靶蛋白（TOR）通路和胰島素信號通路，而主要活躍於營養控制方面。部分表達變化發生在一種控制蛻皮週期的調節因數上。文章第一作者萊斯莉•麥克尼爾解釋說該調節因數在人類中負責調控晝夜節律：「晝夜節律會受飲食影響。這說明我們也許可以利用秀麗隱杆線蟲來研究飲食、基因表達和生理機能之間的複雜關聯，並瞭解它們和人類疾病間的關係。」

 

    劍橋大學的新研究證實營養成分如何分解能反過來影響基因的活動。這一研究成果對於研製抗癌藥物具有積極意義。癌症是腫瘤細胞發生大量基因變異，改變細胞內新陳代謝網絡的結果。而細胞內新陳代謝活動反過來會影響基因活動。瞭解基因與新陳代謝之間如何相互作用或許能解釋為何有些抗癌藥物對於有些人不起作用。