冬眠是大自然最奇怪的怪癖之一, 诱导熊和其他哺乳动物增加大量的体重——这对人类来说是不健康的——这样它们就可以在几个月的睡眠中存活下来. 然而，当这些动物重新出现时，它们和以前一样健康. 现在，犹他大学的健康科学家们说，他们已经发现了有关这一现象的新的遗传线索，这可能有助于更好地理解和治疗困扰全球数百万人的肥胖和代谢紊乱.
“冬眠动物进化出了一种令人难以置信的控制新陈代谢的能力，”他说 克里斯托弗·格雷格, Ph.D.她是神经内科副教授 & 解剖学. “新陈代谢决定了许多不同疾病的风险, 包括肥胖, 2型糖尿病, 癌症和阿尔茨海默病. 大发娱乐相信，了解基因组中与冬眠有关的部分，将有助于大发娱乐学会控制这些主要疾病的风险. 大发娱乐这项新研究的一大惊喜是，这些重要的基因组部分隐藏在98%的不含基因的基因组中——大发娱乐过去称之为“垃圾DNA”。.”
这项研究发表在11月. 2019年第26期 细胞的报道.
在之前的研究中, 格雷格和艾略特·费里斯, 格雷格实验室的生物信息学家, 研究了哺乳动物的基因组，寻找基因“开关”或调控元素的证据，这些证据可以大发娱乐解释为什么某些动物进化出“生物医学超级能力”,比如大象的抗癌能力或海豚的抗血栓能力. 他们发现了数千个新的遗传元素，这些元素有助于揭示与这些特征相关的人类基因组部分.
在这项新研究中, 格雷格和费里斯试图确定冬眠的物种是否可以大发娱乐检测在控制肥胖中起重要作用的基因组部分, 哪个是全球流行病.
研究人员专注于在世界各地不同栖息地发现的四种冬眠哺乳动物：十三棱地松鼠, 小棕蝙蝠, 灰鼠狐猴, 和较小的马达加斯加刺猬. 在比较了他们的基因组之后, 格雷格的研究小组得出结论，这些哺乳动物独立地进化得很短, 被称为平行加速区的非编码DNA片段. 他们发现，这些区域不成比例地位于与人类肥胖相关的基因附近.
来巩固这个联系, 研究人员检查了与普瑞德-威利综合征（PWS）有关的基因，, 一种人类遗传疾病，会引发贪得无厌的食欲并导致病态的肥胖. 他们发现，与PWS相关的基因相比，与该综合征无关的基因也有更多的冬眠加速区.
基于这个和其他的发现, 格雷格和费里斯的理论是，与不冬眠的哺乳动物相比，冬眠动物已经进化出了“关闭”控制肥胖基因活动的特定遗传元素的方法. 这些新发现的元素可以提高大发娱乐学习如何评估和控制人类肥胖风险的能力.
“大发娱乐的研究结果表明，在数十万人的研究中，冬眠加速区在与肥胖相关的基因附近富集, 以及与肥胖综合症相关的近基因,费里斯说。. “因此, 通过收集人类和冬眠动物的数据, 大发娱乐能够在基因组中发现控制哺乳动物肥胖的候选主调节开关.”
总共, 研究人员确定了364种可能在调节冬眠和肥胖方面发挥作用的潜在遗传因素. 他们目前正在使用杰森·格茨（Jason Gertz）开发的专门的CRISPR表观基因组编辑技术在实验室小鼠身上测试这些成分, Ph.D.他是亨茨曼癌症研究所的研究员.
“因为肥胖和新陈代谢形成了许多不同疾病的风险, 基因组的这些部分的发现是一个非常令人兴奋的见解，为许多重要的新研究方向奠定了基础,格雷格说。. “大发娱乐有针对衰老、痴呆和代谢综合征的新项目."
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这项研究的题目是, “远距离冬眠动物的平行加速进化揭示了调节哺乳动物肥胖的候选顺式调控元件和遗传回路。,得到了 纽约干细胞基金会 以及美国国立卫生研究院的资助，包括拨款. Dr. 格雷格是纽约细胞基金会罗伯逊神经科学研究员.
媒体亮点
- 冬眠能治疗肥胖吗? (每日邮报)
- 冬眠动物可能为肥胖流行大发娱乐提供线索 (KSL)
- 为什么科学家要研究冬眠来解决肥胖问题 （今日医学新闻）