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隐藏在基因中的代谢危机:曾经的救命能力,变成如今的致病元凶!

当今的世界,是一个矛盾的世界!
一方面,当人类赖以生存的物质条件达到了有史以来最为丰富,生存质量大幅提高,再也不用吃了上顿愁下顿,借力于分子生物学和基因技术的飞速发展,医学技术前所未有的发达,农牧农耕时代以来一直困扰人类的传染性疾病大多得到了征服,疾病的早期诊断能力大幅提高,寿命得到可观的延长,表面看,这是一个有史以来最健康的时代。  
而另一方面,糖尿病、心脏病、高血压、脂肪肝、恶性肿瘤、各种骨病、近视等原先并不怎么困扰人类的疾病,其发展势头却越来越凶。
据统计,全世界总死亡人数中的63%,是由心血管疾病、癌症、慢性呼吸道疾病和糖尿病这些非传染性疾病引起的。这些人类进化史上原本并不常见的非传染性疾病,正在日益成为人类的死敌。
肥胖也正在成为人们开始操心烦恼的日常事务,尽管广场舞已经成为大妈们的标配,健身节食、每天一万步成了人们的日常功课,但是,人们还是那么丰满!“为什么还没瘦下来?”已经成了很多人的心病。
这一连串的烦恼,非传染性致命疾病和肥胖等等,几乎都来自于同样一个原因:通俗一点,是吃的不对!学术一点,是人类的生物进化没能跟上飞速跃进的富营养化时代。
来自华盛顿大学的研究人员通过研究认为,仅在2015年1年,不健康的饮食可能直接导致了40多万心血管疾病的发生,研究分析指出不合理饮食是心血管疾病死亡的重要因素。有学者认为,这可能与人类的进化过程和饮食变迁有着密切的关联。
众多事实告诉我们——处于“太空时代”环境的我们,可能拥有着“石器时代”的身体。我们身体并没有跟上科技迅猛发展的脚步,它能适应如今犹如“盛宴”般的生活么?
大量的研究发现,在漫长的史前进化阶段,食物匮乏一直是人类进化面临的最大压力,而人类祖先又是如何适应?如何面对的?
追根溯源——
曾经的救命能力,变成如今的致病元凶
 
美国密歇根大学人类遗传学家JAMES V. Neel教授在1962年提出的“节俭基因型”学说。
他认为:在采集狩猎型社会和农业社会初期,人类会经常受到饥饿或饥荒的威胁,为应对环境中不可预知的食物供给压力,人类一些能够控制能量储存和消耗的基因在经过反复的饥荒选择后,逐渐演变为在食物充足时能有效储存能量,在食物短缺时尽可能减少消耗的“节俭基因”,以应对生命过程中难以预测的能源“赤字”。
在人类进化的过程中,“节俭”的形式是多种多样的。
1、“节钠”基因:保护肾钠
我们的祖先在没有走出非洲之前(约5~10万年前),炎热的气候条件和过度体力活动迫使其以大量出汗的形式维持体温恒定。而出汗会引起大量的水盐流失,致使血容量下降,血压下降,对人类的生存造成严重的威胁。盐的透支和摄入不足造就了我们的祖先对它有特殊的亲和力,保护肾钠,便成为了人类生存的必要条件,“节钠”密码由此被写入人类的相关基因。
然而,当“节钠”遇到“高盐”,就会导致血压异常升高。
当“节钠”基因遇到“高盐” 饮食,由于肾脏排钠的能力并未增强,机体对环境严重不适应,便成为“盐敏感性高血压”的发病基础。
近年来,我国高血压发病率逐年升高。

2、“节糖”基因:维持血糖稳定
远古人类能量的主要食物来源是动物、野果及根茎类食物,碳水化合物严重不足(<125g/日),机体能量代谢系统的首要任务是确保脑组织的能量供应和防止肌肉蛋白分解生糖(糖异生),“自然选择”使人类基因组出现“节糖”基因。
由于“节糖”基因的存在,饱餐后尽可能促使胰岛素大量分泌,将餐后升高的血糖转化为糖原和脂肪贮存起来。而在饥饿环境下,通过降低血胰岛素水平和抑制胰岛素的敏感性(即产生胰岛素抵抗),从而维持血糖含量相对恒定,以保证机体的代谢机制始终处于“节糖”状态。
然而,当“节糖”遇到高糖,就会诱发糖尿病。
当前的高热量饮食导致餐后血糖负荷持续升高,“节糖”基因迫使机体大量分泌胰岛素。长此以往,机体对胰岛素的敏感性下降,胰岛素分泌量代偿性增加,出现葡萄糖耐量减低,最终引起2型糖尿病。
近年来,我国糖尿病患病率屡攀新高。
古代人类的生存压力:食物匮乏和感染(盐、水缺乏,能量摄入不足),导致能量节约和钠存储,进一步形成“节俭基因”
当前营养环境:高脂肪、高蛋白、高热量饮食,导致血压升高、胰岛素抵抗、肥胖等各种代谢性疾病。
这意味着不合理的饮食,可能就是近年来代谢性疾病患病率持续攀升的重要原因,当前营养环境与“节俭基因” 的不匹配成为代谢性疾病的元凶。
我们将何去何从?
 
等待基因改变需要漫长的时间,我们应该改变生活习惯以适应现在的环境。
一是通过进化机制,让那些“曾经近乎完美的人类基因组”中的“节俭基因”逐渐被自然选择所淘汰;
二是改变当今的环境,让“石器时代”的基因型重新暴露在“石器时代”的环境中。
事实上,我们无法在短期内改变我们的基因,但我们可以通过改变生活方式和行为来影响基因造成的结果。
国内外指南明确推荐:良好的生活方式干预是代谢性疾病的防治基础。
(1)低盐、低脂肪饮食改善血压、血脂与心血管风险
一项对515例肥胖非裔美国人(心血管病危险因素,BMI为42.9±6.8kg/m2)的前瞻性研究发现:给予受试者6个月的低盐、低脂肪饮食和有氧运动干预,可有效控制血糖,改善血脂水平,显著降低10年CHD(冠心病)风险。
(2)合理调整饮食可降低代谢综合征患病率
在等能量LFHC n-3(富含多不饱和脂肪酸的低脂高碳水化合物饮食)饮食后,代谢综合征的患病率明显下降。
(3)生活方式干预,可显著降低糖尿病发生率与死亡风险
一项随访23年的随机对照研究,共纳入577名糖耐量减低患者,将其随机分配至对照组和干预组(饮食、运动干预)主要研究终点包括糖尿病、心血管疾病和死亡。
研究结果显示心血管疾病累计死亡率:干预组vs对照组(11.9% vs 19.6%);全因死亡率:干预组vs对照组(28.1% vs 38.4%);糖尿病发生率:干预组vs对照组(72.6% vs 89.9%,P=0.001)。
世界卫生组织(WHO)糖尿病诊疗指南指出,饮食治疗可以纠正代谢紊乱,减轻胰岛负担,延缓并发症的发生和发展,是治疗糖尿病的基础。
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肥胖或糖前期人群使用,配合适度的运动,可进一步控制体重、预防糖尿病发生。
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参考文献:
1.《中国心血管病研究》, 2006, 4(6):401-40
2. 乔玉成 ,错位:当代人类慢性病发病率飙升的病理生理学基础——基于人类进化过程中饮食-体力活动-基因的交互作用,《体育科学》 2017年01期
3. 2013年版中国2型糖尿病防治指南,中华糖尿病杂志,2014,6(7):447-498
4. Am J Prev Med. 2015 November ; 49(5): 661–669.
5.N.Engl.J.Med..2010;362(12):1090-1015.JAMA. 2013;310(9):948-958

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