
儿童肥胖是一个全球性的健康问题,由遗传和环境因素共同造成。但我们如何区分基因的直接遗传与父母通过生理和行为产生的间接影响呢?伦敦大学学院的科学家采用了创新的“三人组”(母亲-父亲-孩子)设计,并运用孟德尔随机化方法,将遗传负荷与“后天基因”的影响区分开来。这项研究发表在《公共科学图书馆·遗传学》(PLOSGenetics )杂志上。
做了什么?
- 针对母亲和父亲的BMI构建了多基因指数(PGI),分为遗传给后代的等位基因和不遗传给后代的等位基因。
- 在 3 岁至 17 岁之间的六个跟踪点,评估了这些 PGI 与儿童体重增加和饮食摄入量之间的关联。
- 将 MR 的结果与表型数据的经典多元回归进行比较。
主要结果
“遗传教养”的母性影响
与父系等位基因相比,未传播的母系 PGI 等位基因与青少年 BMI 持续相关,占直接遗传影响的 25-50%。
这表明,母亲体重较高不仅会通过遗传导致孩子更容易肥胖,还会通过宫内因素或行为塑造(饮食、生活方式)导致孩子更容易肥胖。
父亲没有做出“教育”贡献
尽管存在表型相关性,但在考虑了直接基因传递后,父亲的 PGI 与儿童 BMI 之间的关联接近于零。
这意味着,父亲和孩子的 BMI 之间的任何联系很可能是由遗传基因而不是父母的环境来解释的。
儿童营养
父母的 PGI 与孩子的饮食评分之间的关联并不一致且有限,这使人们对母亲基因“调整器”直接改变孩子饮食习惯的假设产生了质疑。
为什么这很重要?
- 即使母亲的BMI在基因层面上仍然很高,怀孕期间和幼儿时期的干预也可能限制肥胖的发展。
- 仅仅关注父亲的减肥来对抗儿童肥胖可能不如支持孕妇的保健和教育计划有效。
- 该研究证明了三基因设计将遗传负荷与遗传养育分离的威力。
作者强调了几个关键的发现和建议:
母亲“遗传后天”的影响巨大
“我们发现,与母亲高BMI相关的未遗传等位基因对儿童体重有显著影响,约占直接遗传效应的一半。这凸显了母体环境在塑造儿童新陈代谢方面的重要性。”宫内因素的作用
“我们的研究结果表明,不仅遗传因素,而且母亲在怀孕期间创造的条件——营养、血糖稳态、激素信号——也会使后代容易肥胖。”父亲是主要的“遗传”风险来源
“在父亲中,未传播的等位基因对孩子的 BMI 影响不大,这表明他们提供的行为和环境对孩子肥胖的影响不如母亲因素重要。”对肥胖预防的意义
“有效的干预措施必须从受孕前开始并持续到儿童早期,重点关注孕产妇健康,以最大程度地减少儿童肥胖。”
前景
作者呼吁开展大规模遗传队列研究,并研究“遗传教育”的具体途径:从子宫内的母体代谢到父母的饮食习惯以及家庭中的体育锻炼。这将有助于制定精准的肥胖预防策略,主要针对产前准备和早期育儿期间的母亲。