在儿童肥胖率攀升的全球背景下,第32届欧洲肥胖大会上一项聚焦青少年前期群体的研究引发关注。来自美国的一项研究将胰高血糖素样肽-1(GLP-1)信号通路研究延伸至儿童阶段,通过神经影像学与遗传数据分析,揭示了该通路基因变异对儿童食欲调控的潜在机制。围绕这一议题,本刊对该研究团队成员、美国达特茅斯学院盖泽尔医学院Timothy Renier博士进行专访。
《心肾代谢时讯》 Q1 现有GLP-1相关研究多聚焦于成人,而您的研究关注青少年前期的遗传机制。为何会将GLP-1信号通路研究延伸至更年轻的群体? Timothy Renier:当前针对GLP-1受体激动剂的临床研究主要聚焦于成年群体,这与其临床适应证范围直接相关。但值得注意的是,该类药物的作用机制显示其可能具有更广泛的适用性。通过功能磁共振成像(fMRI)等神经影像学技术观察发现,这类药物能够显著调节食欲相关神经通路,具体表现为改变个体对食物线索的认知响应模式,并抑制奖赏回路的过度激活。 从发育生物学视角分析,儿童期的食欲特征呈现显著遗传倾向性,且随着神经认知系统发育呈现动态演变特征。特别值得关注的是,遗传易感个体表现出的特定行为特征——如食物线索敏感化、冲动性进食倾向等——与GLP-1类药物在成人中观察到的临床效应存在机制层面的同源性。这种作用靶点的共通性,为探索该类药物在儿童发育关键期的干预潜力提供了重要理论支撑。 《心肾代谢时讯》 Q2 请您介绍一下研究的主要结果,以及这些结果对于青少年前期群体的精准干预策略有何意义? Timothy Renier:本研究旨在探讨GLP-1信号通路相关基因变异间的交互作用与食欲特征的关联性,以期揭示该领域可能存在的重要遗传变异机制。我们采用计算降维分析方法,对单核苷酸多态性(SNP)的交互作用模式进行系统性解析。这项探索性分析基于247例儿童的核心队列数据展开,通过多变量统计建模,成功识别出GLP-1信号通路中四个不同基因位点的变异间存在显著交互作用,且该作用模式与父母报告问卷评估的食欲特征量表评分存在统计学关联。研究结果提示,这种基因-基因交互作用可能构成食欲相关表型的重要遗传调控机制,若后续验证研究能进一步确立其生物学效应,则可能为开发基于遗传靶点的临床干预策略提供理论依据。 《心肾代谢时讯》 Q3 请问您选择从事肥胖研究领域的初衷是什么?对于该领域的未来发展方向,您有何见解或规划? Timothy Renier:作为正在接受临床医学科学家培训的项目学者,我深感肥胖研究领域正处于前所未有的发展机遇期。肥胖并发症呈现广泛的系统性影响,不仅波及庞大患者群体,更涉及多器官系统病理改变及多种共病发生发展。深入解析该疾病的分子病理机制,对于改善全球数以亿计患者的生活质量与预期寿命具有重要价值,其研究成果可直接转化应用于代谢综合征、心血管疾病、肿瘤发生等重大慢病防控领域,这种跨学科的临床转化潜力正是该研究领域最令人振奋的学术价值所在。 研究摘要 背景: GLP-1受体激动剂被认为可能通过调节食欲在部分程度上减轻肥胖。尽管其具有治疗益处,但其具体生理作用机制尚不明确。该研究分析了GLP-1信号通路中多个基因附近的常见内源性序列变异,以评估这些变异对儿童食欲行为临床特征的影响。 方法: 在两项研究中纳入247例9~12岁儿童,这些儿童具有单核苷酸多态性(SNP)阵列数据。研究者选取四个基因附近20 kb范围内的33个独立常见SNP:(1){GCG}(编码包括GLP-1在内的多种食欲相关肽);(2){PCSK1}(参与{GCG}的翻译后加工);(3){DPP-IV}(GLP-1降解酶);(4){GLP-1R}(GLP-1受体)。基于家长报告的儿童饮食行为问卷(CEBQ),计算综合得分以描述影响食物摄入的食欲特征。采用定量多因子降维(QMDR)算法结合10折交叉验证(CV),探索候选SNP之间与综合食欲评分相关的一阶至四阶交互作用,并校正年龄、性别、家长教育程度、研究队列及遗传主成分的影响。利用QMDR筛选的变异位点,研究者构建校正线性回归模型,量化由最优一阶至四阶交互作用解释的食欲特征变异。随后通过置换检验评估各交互作用水平解释的变异是否显著高于仅考虑SNP筛选和回归拟合的零分布。上述分析进一步纳入28名非欧洲血统儿童(总样本量n=275)进行验证。 结果: 通过QMDR筛选的最优遗传模型为四阶交互作用,包含以下基因附近的SNP:{GCG}(rs13429709)、{PCSK1}(rs156003)、{DPP-IV}(rs17574)和{GLP-1R}(rs2235868)。校正线性回归显示,该交互作用与综合食欲评分显著相关(P=0.0007)。置换检验表明,在同时考虑SNP筛选和回归模型拟合的情况下,该结果的一类错误率<0.05。在包含所有血统样本的重复分析中,QMDR同样筛选出相同的四阶交互作用,且对结局变异的解释程度相似。通过查询表达数量性状位点(eQTL)数据,提示这些SNP可能与GLP-1信号通路相关基因的表达有关。 结论: GLP-1信号通路内源性变异相关的遗传上位效应与青春前期儿童促进食物摄入的食欲特征相关。这些发现支持该信号系统参与食欲行为调节,并与已知GLP-1受体激动剂对食欲的临床影响一致。未来研究应在外部数据集中验证这些结果,并评估这些基因型与其他饮食行为及肥胖相关结局的关联。
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