肥胖是一种全球性的公共卫生问题,其发病机制复杂,涉及多种因素,包括遗传、环境、膳食结构等。肥胖的发生与食欲和能量调节的紊乱有关,具体来说,主要从遗传学角度进行探讨,可分为信号传导系统异常和肥胖相关基因突变两个方面。
肥胖与信号传导系统的异常密切相关。Leptin是一种由脂肪组织分泌的激素,它通过调控食欲和能量消耗来维持体重平衡。研究表明,肥胖的基础并不是Leptin的缺乏,而是身体对Leptin产生了抵抗,即Leptin抵抗,这导致Leptin无法发挥其生物学效应。Leptin抵抗的病理学基础可能在于下丘脑中Leptin作用的受体后信号转导及转录活化因子STAT及其各种后续基因。任何一组分发生异常,都可能形成Leptin抵抗,从而导致肥胖的发生。
Leptin信号传导主要通过JAK-STAT途径实现。Leptin与受体LEPR结合后,激活JAK-STAT信号传导途径,形成STAT同源或异源复合物,进而调节受Leptin控制的后续基因,如NPY(神经肽Y)、CRH(促肾上腺皮质激素释放激素)等基因的转录,影响脑内的摄食和饱食中枢,调节食物摄入和能量消耗。下丘脑是这些神经内分泌递质的主要产生位点,这些神经递质的过度兴奋或抑制都可能导致肥胖。Leptin与下丘脑内的特异性受体LEPR结合后,通过信号转导途径调控这些神经内分泌递质的产生。
肥胖相关基因突变是导致肥胖发生的另一个关键因素。肥胖相关基因的突变与肥胖的发生有密切关系。近年来,通过对小鼠和人类肥胖基因ob(肥胖基因)的克隆和鉴定,肥胖的机制研究已经走上了分子水平的高度。例如,Zhang等在小鼠中成功克隆了肥胖基因obgene,并鉴定了人类相应的ob基因和它所表达的蛋白产物Leptin,这为深入研究肥胖的分子机制提供了重要基础。
另外,肥胖的发生也与脂肪细胞的凋亡有关。体重的减轻不仅包括脂肪细胞体积的减少,也包括脂肪细胞数目的减少。脂肪细胞凋亡的分子机制已经被提出,这为理解脂肪细胞数量减少提供了新的视角。
肥胖的发生是多基因和多因素作用的结果,其分子机制涉及信号传导系统的异常和肥胖相关基因的突变。未来的研究需进一步探索这些基因的具体作用机制,以便更好地理解和防治肥胖。