水果和蔬菜能够改变心血管疾病的遗传倾向
2013-01-27季书彪弓琦兰海涛
季书彪,弓琦,兰海涛
(解放军第二六四医院麻醉科,太原030001)
我们知道生物体的一切遗传性状都受基因控制,但是基因并不等于性状,从基因型到表现型(性状)要经过一系列的发育过程。遗传性状的表现,不但要受到内部基因的控制,还受到外部条件的制约。因此,不同基因型的个体在不同的环境条件下可以产生不同的表现型,即使同一基因型的个体,在不同环境条件下,也可以产生不同的表现型。也就是说,表现型是基因型与环境共同作用的结果。
研究表明环境污染对基因产生不良影响,很多癌症的发病与环境污染有关,而其基础是因为环境应答基因对疾病的易感性产生影响[1]。生物学基因和环境因素彼此依赖、共同作用于一个生物学表型,缺少其中任何一个因素,疾病均不会发生,而且一般不要求必须具有统计学交互作用[2]。基因-环境交互作用在许多疾病,特别是常见的慢性病或者是所谓的“复杂性状疾病”的发病中,具有非常重要的意义[1]。基因-环境交互作用的基础是环境基因组,是指基因组中环境应答基因的总和[3]。人类基因组序列变异即基因组的多态性是人类进化和适应环境的必然结果[4]。基因多态性决定了不同多态位点携带者的生物学行为的不同,影响体质的形成和疾病的易感性。体质的形成既受先天遗传因素的影响,也与后天环境因素有关;同时环境因素是体质形成的关键[5]。
对于携带有共同心血管疾病遗传特征的人们来说,使他们具有患心血管疾病的倾向,如对中国汉族男性人群心血管疾病易感基因SNPs 16中的9个SNPs与血清总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)的水平有关,提示很多心血管疾病的发生和发展都与血脂有关[6]。这就是说,很多心血管疾病的发生和发展是和遗传基因密不可分的,但并不等于说人类只能被动地任其发展,环境或者说后天因素也起重要的作用。
Ubelacker[7]报道了一项包括27000人的随机对照研究表明,具有基因遗传异常的人群食用富含水果和蔬菜的饮食,尤其食用那些生的或轻度烹饪的饮食,能够降低心脏病发病的风险。汉密尔顿的McMaster大学的人口健康研究所Anand的研究表明,尽管心脏病具有潜在的家族遗传性或隐含的遗传特性增加了心脏病的危险性,但是可以通过健康的膳食结构构成方式来关闭这些基因。这些发现其实非常重要,因为人们往往认为感到他们的家族史和基因是不可改变的,只能任其发展,所以他们被迫去接受这个事实,以至于强加于人们这样一种理念——按照现今科学推定他们遗传的危险因子是不可改变,而实际上是可以改变的[7]。
已经发现一种称作9p21的遗传性变型的区域是一个强大的心血管疾病的预警因子并且在世界各地不同的人种中间普遍存在。研究者分析了五个种族——欧洲人、南亚人、中国人、拉丁美洲人和阿拉伯人的各种类型的饮食对课题的影响效果——包括携带9p21变种者和不携带者[8]。研究结果表明,具有这种遗传变异的个体,他们通过改善膳食,其主要包括生的蔬菜、水果和浆果,那么他们和那些低危险遗传基因谱的人具有相似的患心脏病危险性。加拿大蒙特利尔麦吉尔大学心血管遗传学家Engert说,“9p21遗传变体增加了携带这种变体的人心脏病的危险性,但是,令人吃惊的发现是,健康的饮食能够明显弱化该基因变种的作用”。除外阿拉伯族系以外,这种效果在所有的族群都很明显。
Anand指出:“任何人都已经知道,谨慎的饮食有助于避免心脏病发生,但是最重要的在于我们展示了这种特殊的遗传变体其敏感性可能降低。关键的是很少有人知道饮食可以影响遗传基因的效应。富含水果和蔬菜的饮食和所有包含水果和蔬菜的好的东西,从某种程度上矫正这些特殊基因的表达。从纯科学观点来讲,观察到这种相互作用是非常有趣的并且做进一步的研究能够揭示其机制,因为人们总是寻找药物的靶标或用某种方式来矫正基因的表达。”[7]
多伦多圣米歇尔医院的心脏病专家Abramson指出近亲中有患早期心脏病的家族中的人患心脏病或其他心血管事件的危险性是普通人群的两倍。Engert说“如果你有心脏病家族史或处于心脏病的危险中你不必认输,因为健康和健康饮食是相伴的,还可以通过改变生活方式如,锻炼和保持健康的体质来减少基因带给你的危险性”[7]。
加拿大心脏与中风基金会发言人Abramson指出,推荐一天10份水果和蔬菜,对任何人都是有益的。她告诫人们不仅仅强调消耗大量的水果和蔬菜,也包括保持脂肪摄入最小值。而公共健康倡导者提倡在家吃更多的水果和蔬菜。Engert同意这种看法,并补充道:当个人的基因组实验变得更加便宜和大众化,了解他们自己就具有这种心血管疾病遗传倾向时,才有可能激励他们去节食和行为改变去降低他们的风险。Engert又进一步解释说,“这并不意味着谨慎饮食将不会患心脏病,因为造成个体患心脏病和中风的可能性涉及多重基因的作用,而他们携带这种敏感基因而增加了患病的危险性”[7]。
综上所述,所有的心血管疾病都有复杂的病因,遗传和环境都不会单独引起疾病,可以通过环境干预而改变基因表达的微环境,使基因的表达向有利于健康的方向发展。我们除了应当重视遗传因素的影响外,更应当重视可以预防的非遗传因素的影响,做到微观与宏观的并重。心血管疾病的“膳食疗法”就是通过环境干预防治心血管疾病的一种有效例证。
[1] 冀芳,夏昭林.基因-环境相互作用与人类疾病的关系[J].复旦学报(医学版),2007,34(6):935.
[2] 冷曙光.基因-环境交互作用[J].中华预防医学杂志,2005,39(3):205.
[3] 万俊香,任雪峰,夏昭林.美国环境基因组计划介绍[J].劳动医学,2001,18(4):253.
[4] 倪红梅,徐燎宇.中医理论与现代医学的链接—基因组学[J].中国中医基础医学杂志,2002,8(12):896.
[5] 路永坤,秦秀德,王洪琦.从环境应答基因多态性探讨体质成因与疾病易感性[J].广州中医药大学学报,2010,27(2):173.
[6] 蔡晓钟,唐晓君,戴勇,等.心血管疾病易感基因SNPs对中国汉族男性人群血脂的影响分析[J].重庆医科大学学报,2011,36(1):35.
[7] Ubelacker S.Lots of fruit and vegetables can overcome predisposition for heart disease[EB/OL].http://www.theglobeandmail.com/life/health-and-fitness/lots-of-fruitand-vegetables-can-overcome-predisposition-for-heart-disease/article556968/2011-10-12.
[8] Ron Do,Xie CC,Zhang XH,et al.The effect of chromosome 9p21 variants on cardiovascular disease may be modified by dietary intake:evidence from a case/control and a prospective study[EB/OL].[2011-10-11]http://www.plosmedicine.org/article/info% 3Adoi% 2F10.1371%2Fjournal.pmed.1001106.