APOE是大脑中主要的胆固醇载体,在包装和运输LDL胆固醇到全身的过程中起着重要作用。更多有关本主题的文章,您可以在文末的“延伸阅读”中找到。
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虽然基因对寿命的贡献可能相对较小,但有没有特定的基因是与长寿有关联的?
复杂遗传作图的主要方法被称为全基因组关联分析,其本质上是一个大型的钓鱼游戏,比较一百万个或更多的DNA字母,在相似的人群分组中寻找匹配。
举个例子,如果你扩展数百名百岁老人的DNA并与非百岁老人的DNA序列进行比较,是否有一个DNA字母在某个位置与百岁老人的份额不成比例?
问题是,通常研究人员也就只能找到数百名百岁老人,因为非常长寿的个体,比如百岁老人,只占人口的一小部分,大约是万分之一左右。
你可以想象,越多的人参与全基因组关联研究,你就越有可能在DNA的大海捞针中找到一针。由于极少的人可用于进行极端寿命研究,要确立趋势变得困难得多。
一些研究人员尝试过解决这个问题,通过降低年龄要求到85岁,然后你可以让数千人加入研究,但活到90岁与活到100岁是不一样的。
事实上,从统计学上讲,要从90岁活到100岁和从一开始就活到90岁一样困难。所以,通过使用更年轻的年龄组,我们可能会错过发现百岁老人秘密的机会。
这给我们带来了最大的全基因组寿命关联研究,迄今为止该研究基于100万人的数据。
研究人员是如何纳入如此多的研究对象的? 通过关联50万中年人的基因指纹与其父母双方的年龄,他们能够找到十几个与寿命相关的DNA区域,这些区域似乎可以解释在个体之间长达五年的差异。
12个DNA标记实际上是一个惊人的低数字,例如与身高相比,身高取决于400多个不同的DNA点——虽然身高是非常可遗传的,这点与寿命不同。回顾所有的与寿命相关的全基因组研究,发现只有一个基因在多个独立的荟萃分析中得到证实:“阿尔茨海默症基因”(APOE)。
除了确定痴呆风险的高低,APOE是谈到长寿时最重要的基因。不过,这并不能说明什么。
APOE编码一种由299个氨基酸组成的蛋白质,长期以来被称为载脂蛋白E。有些人携带编码蛋白质的APOE基因,这种蛋白质在112和158的位置有半胱氨酸氨基酸,被称为APOE2变体,而其他人在这些位置有精氨酸——蛋白质的APOE4变体。
APOE3是第三种主要类型的变体,每种变体都有一个。拥有编码APOE4变异的基因会增加认知能力下降、严重老年痴呆症和过早死亡的风险。
如果你从父亲或者母亲那里遗传了APOE4基因,你成为百岁老人的几率会减少一半。如果你从父母那里都遗传了APOE4基因,你成为百岁老人的几率会下降80%以上。
这种蛋白质是如何对我们的健康和长寿产生如此强大的影响呢?APOE是大脑中主要的胆固醇载体,在包装和运输LDL胆固醇到全身上起着重要作用。
携带APOE4基因的人体内的LDL胆固醇水平平均比携带APOE2基因的人高40点以上,从而堵塞了为心脏和大脑供血的动脉。
LDL胆固醇不仅是心脏病的危险因素,也是阿尔茨海默病的危险因素。不过,让人们改吃低动物脂肪和胆固醇的饮食,这些低密度脂蛋白的差异就不复存在,低密度脂蛋白下降近60个点。
如果你摄入足够低的饱和脂肪和胆固醇,由不同APOE基因引起的胆固醇水平差异就会消失,所以饮食可以胜过基因。
这也许可以解释所谓的尼日利亚悖论。如果你遗传了一个APOE4基因,你患老年痴呆症的风险可能会增加两倍。
如果你从父母双方身上都遗传了APOE4基因——这种情况在美国大约每50个人中就有1个人——你最终患APOE4的风险可能会增加9倍。
APOE4变异的最高频率发生在尼日利亚人身上,但他们也拥有患上阿尔茨海默病最低的几率。这怎么可能呢? 携带“阿尔茨海默病基因”比例最高的人群却有着最低的患阿尔茨海默病的比例?
这种矛盾也许可以由尼日利亚人极低的血液胆固醇水平来解释,多亏了他们的饮食中动物脂肪含量低,主要由谷物和蔬菜组成。
人类可能已经进化到将低密度脂蛋白水平维持在25左右,但西方世界的平均水平约为120。
难怪心脏病是高收入国家的主要死亡原因,根据世界卫生组织的数据,阿尔茨海默病是第二大杀手。
很多时候,医生和病人对慢性退行性疾病持宿命论的态度,阿尔茨海默病也不例外。“这都取决于你的基因”,他们说,“该发生的就会发生”。但研究表明,尽管你可能被发了一手基因烂牌,也可以用饮食来重新洗牌。
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文:格雷格医生 / 能救命的营养学
翻译:Yida Li
编辑:Tina Yu / Hailey Chang
◾全科医生,专攻临床营养学
◾毕业于塔夫茨大学医学院及康奈尔大学农业学院
◾公益组织NutritionFacts.org“能救命的营养学”创办人
◾纽约时报畅销书作者
◾营养、食品安全、公共卫生等主题国际知名讲者
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(Michael Greger M.D.)
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