簡易流行病學與生物統計學
一五三、肥胖與減肥
作者:吳聰賢醫師
肥胖是好幾年來熱門的話題,減肥成為某些醫師賺錢的利器。去(90)年,不少醫師為了「減肥醫學會」的成立鬧了不可開交,誰才有資格加入?家醫科、內科、外科、婦產科、小兒科爭著要加入,復健科、眼科、皮膚科、耳鼻喉科、放射科醫師也不遑其讓。不知各方角力爭逐如何?「減肥醫學會」成立了沒?
目前,兒童肥胖也受相當重視,教育部補助各國小舉辦減肥班。民國88年,我前往彰化市國聖國小義務幫胖哥胖妹做體檢,30-40位過胖的同學,如果有心雜音、高血壓、氣喘的,建議退出減肥班,避免因不當運動造成遺憾。
事實上,經過減肥三要素「要控制飲食、要多運動、要有恆心」,仍然肥胖者,基因是主要因素。與肥胖有關的基因,我估計可能有百個,現在舉幾個例子讓您嘗點滋味,不要嚇壞了。
A、分開性蛋白質2、3(uncoupling protein 2、3,簡稱UCP2、UCP3)此兩基因突變讓人肥胖。此些基因是粒腺體傳輸性蛋白質家族(a family of
mitochondrial transporters)成員之一,利用增加粒腺體內膜質子的傳導性(proton
conductance of the inner mitochondrial membrane),質子如何傳導和如何增加?我不懂,來降低氧化性磷酸化作用(uncouple the oxidative phosphorylation),此結果造成能量(ATP)的產生多於能量的儲存。
UCP3基因的寂靜性突變(silent Tyr99Tyr mutation)與BMI有關係,認為UCP3基因某處不明的基因多型性與肥胖有關係。目前已有三種UCP基因被鑑定出來:UCP1、UCP2、和UCP3;UCP1主要在棕色脂肪組織(brown
adipose tissue)表現,生活在溫暖環境的大型成人動物和人類,因為不需要消耗能量來維持體溫,所以與體重的調控關係不大。UCP2在成年人類各組織廣泛表現,在肥胖的白種人尚未發現基因多型性,在印地安人種發現一突變與BMI有相關性。UCP3表現在人類的骨骼肌,在病態性肥胖(morbid obesity,BMI≧35kg/m2)法國白種人,UCP3基因的Tyr99Tyr寂靜性突變與BMI有相關性。
UCP2基因是研究肥胖的候選基因(candidate gene for obesity),位於染色體11q13,全身多處細胞均會表現,主要在白色脂肪組織(white adipose
tissue)、和骨骼肌,此基因的功能或表現低下時,能量消耗減少,轉變為脂肪儲存引發肥胖。
UCP2基因的45bp非轉譯性插入的基因多型性與BMI、睡眠代謝率(sleeping metabolic rate)、和休息代謝率(resting metabolic rate)的研究已被發表。此篇論文探討其與BMI、長期性體重變化(long-term body weight changes)的關係,結果卻沒有相關性。45bp非轉譯性插入會造成此基因表現增加。
有報告指出肥胖的個體,其脂肪組織和骨骼肌的UCP2 mRNA的量均減少;亦有報告指出對肥胖有抗性的老鼠株(obesity-resistant
mouse strain,C57BL A/J),UCP2基因的表現多於對肥胖有傾向的老鼠株(obesity-prone mouse strain,C57BL 6/J)。
UCP2基因的密碼區極少有變異,唯一常見的變異Ala/Val 55,已被證實與肥胖沒有相關性。何為「非轉譯性插入」?老師沒教,我不懂,難啊!研究一個基因可拿博士學位,甚至一輩子就研究此一基因,想讀一、兩篇論文就搞懂,學問豈能算無價之寶?
B、腎臟腺素激導性接受體(β3-adrenergic receptor)此基因突變會讓人肥胖。β3-adrenergic receptor(簡稱β3AR)基因的Trp 64 Arg突變在某些種族盛行率高,其與肥胖、高血脂症、胰島素抗性等X症候群(syndrome X)有關係。此突變是否跟內臟型肥胖(visceral obesity)有關尚待研究。所謂內臟型肥胖(visceral
obesity)的定義,是利用電腦斷層測量內臟脂肪厚度與皮下脂肪厚度之比(ratio of visceral
to subcutaneous fat area,V/S)來斷定,已有報告指出內臟型肥胖是高血壓、高血脂症、胰島素抗性(insulin resistance)、第二型糖尿病(non-insulin
dependent diabetes mellitus,NIDDM)、動脈粥狀硬化等疾病的高危險因子。
在中等度肥胖(22≦BMI<26.4kg/m2)者,包括同合子和異合子有較高比率β3AR基因的Trp 64 Arg突變。統計學分析時,當調整BMI和年齡兩變項,此基因突變併同較低的三酸甘油脂,暗示此突變可降低內臟脂肪組織的脂肪分解。但在重度肥胖者無此現象,可能重度肥胖者另有其他基因或環境因素。
何為重度肥胖?一般肥胖分類如下:正常體重(normal subjects )BMI<22,中度肥胖(moderately obese )22≦BMI<26.4,重度肥胖(severely obese )BMI≧26.4,另有病態肥胖(morbidly obese)的分類BMI≧35。
交感神經系統(sympathetic nervous system)在能量的消耗佔重要角色,兒茶酚胺(catecholamine)促進白色脂肪組織(white adipose tissue)脂肪分解(lipolysis),和促進棕色脂肪組織(brown adipose tissue)和骨骼肌產生熱能,此作用須靠兒茶酚胺接受體(catecholamine
receptors 或稱adrenergic receptors)來進行。接受體有α2、β1、β2、β3共四種,只有β3 adrenergic receptor(β3AR)廣泛表現在所有脂肪組織,加上對β adrenergic receptor
kinase 引起的ligand-dependent desensitization有抗性,所以β3AR在媒介兒茶酚胺的脂肪分解作用最為重要。何為ligand-dependent desensitization?我不懂。
β3AR在白色脂肪組織(white adipose tissue)、棕色脂肪組織(brown adipose tissue)均會表現,特別是人類的內臟脂肪組織(visceral
adipose tissue)。白色脂肪組織指皮下脂肪組織(subcutaneous adipose
tissue),白色脂肪細胞(white adipocyte)來自皮下脂肪組織;棕色脂肪組織指腹腔內或內臟脂肪組織(intra-abdominal or visceral adipose tissue),棕色脂肪細胞(brown adipocyte)來自腹腔內或內臟脂肪組織。但β3AR在白色脂肪組織表現極少,而且對β3-selective agonists幾乎沒反應,但在棕色脂肪組織則相反,表現多且有反應,所以當β3AR突變時,內臟脂肪組織脂肪分解減少,內臟脂肪沉積增加,產生內臟型肥胖。
測量身體脂肪分布的方法有很多方法,其中腰臀比(waist to hip circumferenceratio,W/H ratio)、或內臟皮下脂肪比(visceral to subcutaneous fat ratio at umbilical level,V/S ratio),此兩種被當作代謝疾病的指標(indicator for
metabolic disorders)、或心血管疾病的危險因子(risk factor of
cardiovascular diseases)均優於BMI。已有報告指出內臟型肥胖(visceral obesity)是胰島素抗性症候群(insulin
resistance syndrome,亦稱syndrome X、或visceral fat syndrome)、第二型糖尿病(NIDDM)、動脈粥狀硬化的危險因子。
內臟型肥胖常合併高三酸甘油脂血症、和其他代謝疾病,稱為胰島素抗性症候群(insulin resistance syndrome,亦稱syndrome X、或visceral fat syndrome),有報告指出此類病人的網膜脂肪細胞脂肪分解作用增強,釋放非酯化脂肪酸(non-esterified fatty acid)進入門脈系統,使肝臟VLDL
-triglyceride合成增加,促成內臟肥胖症候群(visceral fat syndrome)。
以上關於肥胖基因的討論,希望沒有把您嚇跑。我不懂的一大堆,只是拾些別人牙穗自我滿足,過些乾癮,對工作沒有幫助。
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