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图片来自：Scientific American
2016年5月16日/生物谷BIOON/–根据世界卫生组织的统计数据，自1980年以来，世界上的肥胖人口增加了一倍。而这大约三十年来，全球总人口并未增加一倍。在2014年，世界上有19亿成年人（超过18岁）超重，而这其中有6亿人肥胖。具体来说，每100名成年人中，就有39位超重，13位肥胖。不仅成人，根据统计数据，在2013年由4200万不足五岁的儿童超重。现代社会的崛起，也见证了肥胖群体的崛起。肥胖已经被证明会带来很多健康问题。例如肥胖会导致心血管疾病的发病率显著增加，肥胖还是糖尿病的诱因之一。同时，肥胖会导致肌肉骨骼疾病发病率增加，特别是骨关节的高度致残退行性病变。肥胖还可能导致包括子宫内膜癌、乳腺癌以及结肠癌等多种癌症发病率增加。问题已经开始变得严重了。不仅是肥胖，其他与肥胖相关的疾病，例如糖尿病和痛风，在现代社会的病例也在逐年增加。
有人可能会说，肥胖是个人自己的选择。确实，肥胖是一种选择，不仅是个人的选择，也是远古基因的选择。
2015年世界肥胖图谱（图片来自：www.dailymail.co.uk）
“饥渴的突变基因”假说
为解决人类演化谜题，人类遗传学家James Neel，在1962年，提出了一个“饥渴的突变基因”假说。
该假说的基本前提是，在远古时代，食物严重匮乏的问题在相当长的时期里普遍存在，导致的长期饥饿甚至大范围的饥荒让很多人类或者类人猿死亡。假设认为，偶然发生的某些基因突变，让突变的携带者能使身体更“高效地吸收或利用食物”，尽力将能源物质转化为脂肪，让食物一点都不被浪费掉。在长期的大饥荒时期，存在这种“节能基因”的远古人类或者类人猿，能储存更多脂肪，从而抵御食物时多时少的困境，从而存活下来。随着社会发展，食物问题已经逐渐不再是大问题，携带同样基因突变的人，却可能因为天生对于食物有很好的转化效率，让脂肪在体内堆积过快，导致体重增加甚至肥胖，或引发糖尿病。
该遗传学家Neel为了证实自己的假说，花了大量时间研究很多在亚马孙流域的亚诺玛米土著居民之类的人类群体。基因组的数据表明，这些人的基因库中与糖尿病相关的基因变体和其他现代人类一样多见。但是土著人群却几乎不受糖尿病或肥胖的困扰。还处于原始社会人类的基因突变和现代人类的基因突变都存在，这表明了或许真的存在“饥渴的突变基因”（下文简称“饥渴基因”），让部分人群更加容易肥胖和患上糖尿病。
如果该假说成立的话，人类的肥胖问题，不仅是是肥胖者自己的选择，更是他远古先祖的选择。
已经找到了“饥渴基因”？
现在已经有的部分数据表明，虽然还不能完全肯定，但是可以认为尿酸酶基因就是所谓的“饥渴基因”。
一些根据人类遗传基因组多态性来寻找人类的“饥渴的突变基因”的尝试宣告失败，因为这些发现的基因突变并不能够解释肥胖和糖尿病的大流行。
2014年，James T. Kratzer及其合作者们报道了一组强有力的实验室证据，表明尿酸酶的突变基因可以是一种潜在的“饥渴基因”。通过分析早期灵长类动物，以及其他猪、大鼠、狗等早期哺乳动物，以及这两者共同祖先的尿酸酶基因的DNA序列，科学家们对人类肝细胞做了相应的改造，让其产生相应的尿酸酶。他们发现，随着猿类进化，尿酸酶活性变得越来越低，到了人类和猿类的共同祖先这里，尿酸酶完全失效了。在2014年，他们把该研究发表在了《美国科学院院刊》（PNAS）上。尿酸酶失效使猿类和人类更加善于储存脂肪，向脑部供应葡萄糖，这在食物匮乏时期会明显增加生存优势。
根据对猿类和亚诺玛米土著居民饮食习惯的研究发现，尿酸酶基因对血液中尿酸水平的提升非常轻微。但是，科学家认为该基因会对西方饮食中常见的两种食物作出响应，从而使尿酸水平飙升：会产生尿酸的啤酒以及含有（或能分解出）大量果糖的食物。比如，包括蜂蜜、富含蔗糖或高果糖、玉米糖浆食品，会导致尿酸酶基因快速响应，导致血液中尿酸酶基因迅速增加。当尿酸水平飙升时，我们就会变得更易患肥胖症和糖尿病。
然而，最终能证明猿类和人类中、已经突变了的尿酸酶基因可能是潜在的“饥渴基因”的证据，还来自临床试验。目前为止，前期的临床试验已经表明，用治疗痛风的药物减少血液中尿酸含量，可以降低血压，减轻胰岛素抵抗，延缓肾脏疾病，防止发生肥胖。但目前来说，仍需要大规模的临床试验来证明，这种突变的尿酸酶基因就是节能基因。
“饥渴基因”从欧洲溯源
根据美国科罗拉多大学的Richard J. Johnson教授和伦敦历史博物馆的人类学家Peter Andrews博士，在《Scientific American》上的撰文指出，出现“饥渴基因”的时间远比以前认为的要早。该突变基因的出现，可能在人类和猿类的共同祖先中就存在了。
在2 600万年前的非洲东部，最早的猿类和猴类从共同的祖先中分化了出来。当时，古猿类和猴子一样生活在树上，但是古猿类用四肢行走，体型更大，没有尾巴，颅骨与大脑都大于猴子。当时的非洲可谓是热带的伊甸园，充满落叶林和热带雨林，古猿可以尽情享用各种果实。那时古猿迅速繁衍，种族也呈现多样性。
到1 650万年前，已经有土耳其古猿和肯尼亚古猿之类的猿生活在现在土耳其的帕撒拉村庄附近了。在冬天里，这些生活在欧洲的古猿类逐渐开始挨饿，并从树上开始扩展到地面活动。即便是能够更大范围搜索食物，欧洲地区的古猿还是难逃灭绝的厄运。在西班牙佩内德斯盆地里，古生物学家发现了距今1 200万至900万年前的森林古猿化石，这类古猿身上的牙齿出现了条纹，这可能是间歇性饮食应激或饥饿的症状。随着时间推移，当时的气候仍在不断变冷，大约在700万年前，欧洲的古猿最终全部消失了。
现在，新的化石证据似乎说明，曾有一些欧洲古猿类迁徙到了亚洲，成为了长臂猿类和猩猩的祖先，而另一些则重返非洲，演变出了非洲猿类和人类。从欧亚大陆迁徙回到非洲的代表可能是肯尼亚克兹里古猿，它的牙齿和下巴与之后200万年时生活在东非的肯尼亚威克利古猿十分类似。后来，基因层面的证据也论证了，当时身处欧洲的猿类，经历了一段相当困难的时期。
根据“饥渴的突变基因”假说，“饥渴基因”应该是一种具有相当普遍性的基因。在所有现代猿类（大猩猩、猩猩、黑猩猩和倭黑猩猩）和所有现代人类中，原始的尿酸酶基因出现了突变，从而阻断了尿酸酶的产生。此外，这个突变形式在这两个群体中都是相同的，它表明人类与猿类从共同祖先那里遗传到了这个基因。通过分子钟法分析尿酸酶基因在遗传过程中发生的变化，可以确定了猿类和人类的共同祖先生活在距今1 700万年到1 300万年前，这与欧洲古猿为生存而挣扎的季节性饥荒时期存在重叠。
“饥渴基因”的起源（图片来自：Scientific American）
能救命的“饥渴基因”
然而随着冰川期的到来，全球温度正在逐渐降低，极地冰盖慢慢扩大，海平面也在慢慢下降。之前，非洲一直是像澳大利亚和南极洲一样的岛屿，直到2 100万年前的一次地壳运动，将它与欧亚大陆连接了起来。伴随全球持续变冷，气候也更加干燥，森林逐渐变成了稀树草原，水果在冬天也变得稀缺。根据科学家们在土耳其、德国和西班牙挖掘出土的化石，当时长颈鹿、大象、羚羊，甚至土豚已经开始从非洲迁移到欧亚大陆，而猿类也参与了这次迁徙大潮。
与欧洲不同，非洲在变冷但依然有足够的热量，足以支撑一年四季都会结果的热带无花果树的生长。因此，非洲猿类一直都有水果吃，尤其是无花果。它们的生存状况就像现在的黑猩猩、大猩猩和猩猩一样。但是，随着欧洲从亚热带逐渐变冷成为温带，无花果树变得稀少，冬天也不会结果，欧洲古猿因此经常挨饿。科学家认为，因为突变导致的失效的尿酸酶，会使尿酸的水平升高，帮助古猿将水果转化成脂肪。存在于尿酸酶基因的突变，让当时欧洲地区的古猿在1 500万年前逐渐变得寒冷和干燥的冬天中具备生存优势。
可以假设，某个突变让尿酸酶基因只能产生失效的尿酸酶，其后，欧洲古猿在困难时期能将果糖更迅速转化成脂肪，从而在严寒中生存。这些猿类的后代在几百万年后重返非洲，又将这种突变基因带到了非洲大陆。和任何非洲猿类相比，它们都能更好地在饥荒中生存下来。如果这些古猿在当时的竞争中超过了非洲猿类，那么它们极有可能就是现在非洲猿类和人类最早的祖先。显而易见，编码尿酸酶的突变基因就成了当时人类学家Neel所提到的神奇的“饥渴基因”。
我们应该要感谢“饥渴基因”。“饥渴基因”就像人类进化史中无数的偶然性事件一样，成为了人类进化历史黎明前的第一丝曙光。如果没有该基因突变体的存在，人类先祖或许还在黑暗中摸索前行。
“这是最好的时代，也是最坏的时代”
在大多数动物中，尿酸酶会分解由食物代谢过程中产生的尿酸，从而使尿酸分解为细胞所需要的能源和原料。然而，之前提及的突变体（“饥渴基因”）会在猿类中削弱这种酶的活性，从而导致尿酸在血液里的含量升高。尿酸的积累，则会促使尿酸被转化为脂肪，从而作为能源物质。可以说，“饥渴基因”就像一个贪婪的贪吃蛇，不停的积累尿酸，促进脂肪合成和存储，最终导致了人体的肥胖。
在食物普遍匮乏的时代，能够囤积食物过冬或者长期的严寒，并不是那么的现实。于是，不如囤积脂肪在身上，然后可以抵御严寒，还可以不至于被饿死。对于远古猿类以及人类，这都是能够救命的关键因素。虽然，“饥渴基因”会导致血液中的尿酸含量增加，但是增量并没有到非常恐怖的程度，因为人类和猿类可以通过尿液排泄尿酸。这个过程相当迅速，携带突变的个体的尿酸水平只会稍微升高而已。
然而，远古时代的“饥渴基因”是救命的基因突变，却成了今天的“杀人”的基因突变。当今社会中，西方饮食习惯和久坐不动的生活习惯盛行，尿酸平均水平正在飞涨。现代食物往往含有高浓度的糖类，尤其是果糖。高果糖的饮食开启了脂肪开关，而类人猿和人类缺乏有活性的尿酸酶，导致尿酸水平过高，成倍放大了果糖的影响。
这种尿酸在血液中累积是有害的，因为过量的尿酸会在关节中结晶，并进一步诱发痛风，或在肾脏中产生结石。除此之外，医生们都知道，与较瘦或身材适中的人相比，肥胖和心脏病患者血液中尿酸水平偏高。不仅如此，尿酸还可能导致了血压的增加，从而成为心脏病的诱因之一。研究表明，提升大鼠的尿酸水平后，可以通过两种机制导致血压升高。起初，高浓度的尿酸迅速作用，并引起一系列的氧化应激反应，导致血管收缩，从而导致了心脏搏动变强，提升血压。如果降低尿酸水平，就能逆转这种效果。然而保持尿酸过量还会导致肾脏持续低度损伤和炎症，这使得它们无法很好排泄盐分，从而使血压升高。这种情况下的高血压可以通过低盐饮食逆转，但降低尿酸并没有低盐饮食的效果。
因此，高浓度的尿酸会导致肥胖、糖尿病、心血管疾病以及通风等疾病发病率显著提升。虽然现代社会我们食物充足，不至于被饿死，但是救命的“饥渴基因”，却成为了健康的杀手。
最后的建议
如果失效的尿酸酶基因是传说中的“饥渴基因”，那么肥胖、糖尿病、通风和心脏疾病应该可以预防。
现代社会中，有些地区（如发达国家等）人类的食物摄入量已经超过了人体的实际需求。当然也有很多地区人们食不果腹，自然也没有这种尿酸带来健康问题的困扰，因此不再此讨论范围。尤其是食品工业的成熟，导致加工食品中果糖含量远远超标。降低果糖等富含糖类食物的摄入，并不会影响身体的健康，反而会让尿酸的生成量减少，从而可以避免血液中过高的尿酸的积累。低浓度的尿酸，自然不会促进肥胖、糖尿病、通风和心脏疾病等的发生。
当然并不是说完全不能吃果糖食物。实际上，果糖的食用也是必须的。我们需要尽可能通过新鲜水果获得大部分果糖，减少工业食品（大多数种类的零食）的食用。因为水果中的维生素C和抗氧化剂等物质，可以中和果糖和尿酸的作用，我们或许能够保护自己免遭多种疾病的侵袭，保持健康的身材。（基因宝jiyinbao.com）
图片来自：www.hongkiat.com
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