体重有多少是遗传的?
人与人之间体重的差异,有很大一部分来自基因。一项针对双胞胎研究的系统综述发现,体重指数(BMI)的遗传度大约在 47% 到 90% 之间。家族研究给出的估计值较低,大约在 24% 到 81% 之间。
“遗传度”这个概念很容易被误解。它描述的是在特定环境中、一个人群内部个体之间的差异,并不能告诉你自己的体重有几成来自基因,也不代表你的体重注定无法改变。过去几十年里,人类的基因几乎没有变化,但肥胖在全世界却变得普遍得多。真正改变的是我们周围的环境(参见食物环境与肥胖)。基因主要决定的是:在这样的环境里,谁最容易长胖。
罕见的单基因肥胖是什么?
在极少数人身上,仅仅一个基因发生改变,就足以导致严重肥胖,而且通常从幼儿期就开始。这叫做单基因肥胖。这类疾病大多涉及“瘦素–黑皮质素通路”,也就是大脑中控制饥饿感的一套信号系统。
- MC4R 缺陷:黑皮质素 4 受体(MC4R)基因的变异,是单基因肥胖最常见的原因。根据研究人群的不同,在早发性重度肥胖的儿童中,约有 0.5% 到 5.8% 携带这类变异。
- 先天性瘦素缺乏症:身体无法制造瘦素这种激素,患者从幼儿期起就会持续感到难以抑制的饥饿。这种病极为罕见,自首次报告以来,全世界只描述过少数病例。使用美曲普汀(metreleptin,一种人工合成的瘦素)治疗,可以让体重回到健康范围。
- 其他罕见类型:包括 POMC、PCSK1 和瘦素受体(LEPR)等基因的变异,以及巴尔得-别德尔综合征(Bardet-Biedl 综合征)等。在美国,司美诺肽(setmelanotide)已获批用于治疗由 POMC、PCSK1 或 LEPR 缺陷以及巴尔得-别德尔综合征引起的肥胖。各国的审批和供应情况不同。
如果重度肥胖在很小的时候就出现,尤其同时伴有极度饥饿或明显的家族史,医生可能会考虑做基因检测。一个明确的诊断能解释多年来的困扰,指导治疗,也能减轻内疚感。更多内容请阅读儿童肥胖。
常见肥胖:许多效应很小的基因共同作用
对大多数人来说,遗传风险来自许多常见的基因变异,每一个的作用都非常小,这被称为多基因风险。针对数十万人的大型遗传学研究,已经在基因组中找到数百个与 BMI 相关的区域。其中很多基因在大脑中发挥作用,涉及的正是导致罕见单基因肥胖的那些食欲通路。
研究人员可以把这些变异加总,算出一个“多基因评分”。一项发表在《细胞》(Cell)杂志上的大型研究,使用了基于 200 多万个基因变异的评分:评分最高的 10% 成年人,平均体重比评分最低的 10% 重约 13 kg(近 30 磅),患重度肥胖的可能性也高出约 25 倍。不过,高分并不等于命中注定。很多高分的人并没有发展成肥胖,而很多低分的人却出现了肥胖。
大脑如何调节食欲?
体重由大脑调节,主要靠一个叫下丘脑的区域。它不断接收来自身体的信号,了解储存了多少能量、吃进了多少食物,然后相应调整饥饿感、饱腹感和能量消耗。
| 信号 | 产生部位 | 主要作用 |
|---|---|---|
| 瘦素 | 脂肪组织 | 告诉大脑储存了多少能量;水平越高,饥饿感越低 |
| 胃饥饿素(ghrelin) | 胃 | 餐前升高,增加饥饿感 |
| GLP-1 和肽 YY(PYY) | 肠道 | 进食后释放;促进饱腹感,减慢胃排空 |
| 胰岛素 | 胰腺 | 控制血糖,同时向大脑传递能量状况 |
瘦素作用于大脑中的神经细胞,这些细胞再通过 MC4R 受体把信息传递下去。当这条通路运作得不够好时,大脑收到的“吃饱了”信号就会变弱。与奖赏和愉悦感有关的其他脑区,也会影响食物对人的吸引力。司美格鲁肽、替尔泊肽等一些减重药物,就是模仿 GLP-1 等肠道激素,作用于同样的大脑回路。了解相关事实,请阅读减肥药。
身体为什么会“守住”体重?
体重下降后,身体的反应就像遇到了能量短缺:饥饿感增强,能量消耗减少,把体重往回推。这是正常的生理反应,不是缺乏自律。
在一项发表于《新英格兰医学杂志》(New England Journal of Medicine)的澳大利亚研究中,50 名成年人通过为期 10 周的极低热量饮食,平均减重约 13 kg。一年后,他们的食欲激素仍处于会增加饥饿感的状态:瘦素更低,胃饥饿素更高。他们也表示比节食前更容易饿。
能量消耗的下降幅度,也可能超过新体型本应有的水平,这叫做代谢适应。一项研究追踪了 14 位在电视减肥比赛中减掉大量体重的参赛者,六年后,他们的静息代谢仍比预期每天低约 500 kcal。这是一种极端情况;在日常减重中,这种效应的大小因人而异。
这些反应说明了为什么保持体重往往比减重更难,也是肥胖被视为一种需要长期照护的慢性病的关键原因之一。更多内容请阅读体重反弹和治疗方法。
这对你意味着什么
了解肥胖背后的生物学,会改变我们谈论它的方式。如果你比别人更容易长胖,那不是你个人的失败,而是说明你的身体有着不同的调节方式。
- 基因会提高或降低风险,但它和环境、睡眠、压力以及药物一起发挥作用。
- 即使没有带来大幅减重,健康的习惯依然对健康有好处。
- 好的照护顺应你的生理特点,而不是和它对着干:吃让你有饱腹感的好食物,规律运动(比如走路),睡够觉,并获得长期支持。医疗方面的选择,请和医生讨论。
- 责怪和羞辱没有任何帮助。更多内容请阅读体重污名。
如果你家里有人肥胖,或者你很小就开始超重,请告诉医生。这能帮助医生了解你的情况,选择合适的照护方式。
常见问题
我需要做肥胖基因检测吗?
对大多数人来说不需要,因为常见的肥胖是由许多作用很小的基因共同造成的。基因检测主要用于重度肥胖在很小的时候就出现的情况,尤其是伴有极度饥饿或明显家族史时。医生可以告诉你检测是否有意义,以及在你所在的地方能否进行。
父母肥胖,我也一定会肥胖吗?
你的风险会更高,但并不是一定的。家人之间共享的不只是基因,还有饮食习惯、生活规律和居住条件。很多有家族史的人从未发展成肥胖,及早获得支持也能起到作用。
多基因风险评分能预测我将来的体重吗?
对单个人来说并不可靠。多基因评分反映的是大群体之间平均风险的差异。很多高分的人没有发展成肥胖,而很多低分的人却出现了肥胖。
既然有基因影响,饮食和运动是不是就不重要了?
不是。基因会影响你长胖的难易程度和饥饿感,但环境和习惯依然重要。无论基因如何,健康饮食、身体活动和良好睡眠,在任何体重下都对健康有益。
参考资料
- Elks CE et al. – Variability in the heritability of body mass index: a systematic review and meta-regression, Frontiers in Endocrinology (2012)(英文)
- Hainer V et al. – Melanocortin pathways: suppressed and stimulated melanocortin-4 receptor (MC4R), Physiological Research (2020)(英文)
- Salum KCR et al. – When leptin is not there: a review of what nonsyndromic monogenic obesity cases tell us and the benefits of exogenous leptin, Frontiers in Endocrinology (2021)(英文)
- Broad Institute – 计算肥胖的遗传风险(Khera et al., Cell, 2019)(英文)
- Sumithran P et al. – Long-term persistence of hormonal adaptations to weight loss, New England Journal of Medicine (2011)(英文)
- Fothergill E et al. – Persistent metabolic adaptation 6 years after The Biggest Loser competition, Obesity (2016)(英文)
