近几十年来，肥胖症迅速增加，影响了20多亿人，使其成为全球健康状况不佳的最大因素之一。尽管对饮食和运动疗法进行了数十年的研究，但许多人仍在努力减肥。贝勒医学院和合作机构的研究人员现在认为他们知道为什么，并表示我们必须将重点从肥胖治疗转向预防。
该团队在“科学进展”杂志上报告说，早期大脑发育的分子机制可能是肥胖风险的主要决定因素。以前对人类的大型研究暗示，与肥胖关系最强的基因在发育中的大脑中表达。目前对小鼠的研究集中在表观遗传发育上。表观遗传学是一种分子书签系统，用于确定哪些基因将用于或不将用于不同的细胞类型。
“数十年来对人类和动物模型的研究表明，发展关键时期的环境影响对健康和疾病具有重大的长期影响，”通讯作者，儿科营养学教授，美国农业部贝勒儿童营养研究中心成员Robert Waterland博士说。“体重调节对这种'发育编程'非常敏感，但究竟是如何工作的仍然未知。
“在这项研究中，我们专注于一个称为下丘脑弓形核的大脑区域，它是食物摄入，身体活动和代谢的主要调节器，”第一作者Harry MacKay博士说，他是沃特兰实验室的博士后助理，同时从事该项目。“我们发现，弧形核在产后早期经历了广泛的表观遗传成熟。这个时期对体重调节的发育规划也非常敏感，这表明这些影响可能是表观遗传成熟失调的结果。
该团队对DNA甲基化(一个重要的表观遗传标签)和基因表达进行了全基因组分析，无论是在关闭出生后体重发育编程的关键窗口之前还是之后。“我们研究的最大优势之一是我们研究了两大类脑细胞，神经元和神经胶质细胞，”MacKays说。“事实证明，这两种细胞类型之间的表观遗传成熟非常不同。
“我们的研究是第一个比较男性和女性的表观遗传发育，”沃特兰说。“我们惊讶地发现广泛的性别差异。事实上，就这些产后表观遗传变化而言，男性和女性之间的差异大于相似性。而且，许多变化在女性中比在男性中发生得更早，这表明女性在这方面是早熟的。
人际关系
当研究人员将小鼠的表观遗传数据与来自大型全基因组关联研究的人类数据进行比较时，最大的惊喜是筛选与肥胖相关的遗传变异。在小鼠弓形核中靶向表观遗传成熟的基因组区域与与体重指数(肥胖指数)相关的人类基因组区域强烈重叠。
“这些关联表明，人类的肥胖风险部分取决于弓形核的表观遗传发育，”MacKay说。“我们的研究结果提供了新的证据，表明发育表观遗传学可能涉及早期环境和遗传对肥胖风险的影响。因此，针对这些发展过程的预防工作可能是阻止全球肥胖流行的关键。
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