營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

人類(lèi)對(duì)生命現(xiàn)象與本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，經(jīng)歷了由整個(gè)機(jī)體水平向器官、組織、細(xì)胞、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)及分子水平這樣一個(gè)逐漸深入的過(guò)程。近幾十年，隨著分子生物學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)技術(shù)在生命科學(xué)領(lǐng)域的各個(gè)學(xué)科的滲透及應(yīng)用，產(chǎn)生了許多新興學(xué)科。分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)就是營(yíng)養(yǎng)學(xué)與現(xiàn)代分子生物學(xué)原理和技術(shù)有機(jī)結(jié)合而產(chǎn)生的一門(mén)新興邊緣學(xué)科，它在闡述營(yíng)養(yǎng)素與基因如何相互作用，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病發(fā)生發(fā)展方面取得了許多重要進(jìn)展。目前該學(xué)科剛具雛形，正處于不斷完善和發(fā)展階段，相信不久的將來(lái)，它必將成為一門(mén)在理論和實(shí)踐方面均具有重要意義的學(xué)科。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總一、分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)(molecularnutrition)的定義及發(fā)展簡(jiǎn)史營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總(一)分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)定義目前關(guān)于分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)尚無(wú)公認(rèn)的定義。我們暫且定義為：分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)主要是研究營(yíng)養(yǎng)素與基因之間的相互作用。一方面研究營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控作用；另一方面研究遺傳因素對(duì)營(yíng)養(yǎng)素消化、吸收、分布、代謝和排泄的決定作用。在此基礎(chǔ)上，探討二者相互作用對(duì)生物體表型特征(如營(yíng)養(yǎng)充足、營(yíng)養(yǎng)缺乏、營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病、先天代謝性缺陷)影響的規(guī)律，從而針對(duì)不同基因型或變異或針對(duì)營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因表達(dá)的特異調(diào)節(jié)作用，制訂出營(yíng)養(yǎng)素需要量、供給量標(biāo)準(zhǔn)和膳食指南，或特殊膳食平衡計(jì)劃，為促進(jìn)健康、預(yù)防和控制營(yíng)養(yǎng)缺乏病、營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病和先天代謝性疾病提供真實(shí)、可靠的科學(xué)依據(jù)。

營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究?jī)?nèi)容主要包括：

1．營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控作用及調(diào)節(jié)機(jī)制，從而對(duì)營(yíng)養(yǎng)素的生理功能進(jìn)行更完全，更深入的認(rèn)識(shí)。

2．如何利用營(yíng)養(yǎng)素促進(jìn)有益健康基因的表達(dá)和抑制有害健康基因的表達(dá)。

3．遺傳變異或基因多態(tài)性對(duì)營(yíng)養(yǎng)素消化、吸收、分布、代謝和排泄的影響。

4．營(yíng)養(yǎng)素需要量存在個(gè)體差異的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。

5．營(yíng)養(yǎng)素—基因相互作用導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)缺乏病、營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病和先天代謝性缺陷的機(jī)理及膳食干預(yù)研究。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總(二)分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)素與基因之間相互作用的最初認(rèn)識(shí)，應(yīng)該始于先天代謝性缺陷。1908年，Dr.ArchibaldE.Garrod在推測(cè)尿黑酸尿癥(alcaptonuria)的病因時(shí)，首先使用了“先天代謝性缺陷”(inbornerrorsofmetabolism)這個(gè)名詞術(shù)語(yǔ)，并由此第一個(gè)提出了基因—酶的概念(理論)，即一個(gè)基因負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)一個(gè)特異酶的合成。該理論認(rèn)為，先天代謝性缺陷的發(fā)生是由于基因突變或缺失，導(dǎo)致某種酶缺乏、代謝途徑某個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生障礙、中間代謝產(chǎn)物發(fā)生堆積的結(jié)果。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總1948年，Gibson發(fā)現(xiàn)隱性高鐵血紅蛋白血癥(recessivemethemoglobinemia)是由于依賴(lài)NADH高鐵血紅蛋白還原酶缺乏所致；1952年，Cori提供證據(jù)表明葡萄糖-6-磷酸酶缺乏可導(dǎo)致馮奇爾克癥(VonGierke‘sdisease)；1953年，Jervis的研究表明苯丙酮酸尿癥(phenylketonuria,PKU)的發(fā)生是由于苯丙氨酸羧化酶缺乏所致。到目前為止，已發(fā)現(xiàn)了300多個(gè)先天代謝性缺陷。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

先天代謝性缺陷的病因是由于基因突變，導(dǎo)致某種酶缺乏，從而使?fàn)I養(yǎng)素代謝和利用發(fā)生障礙；反過(guò)來(lái)講，可針對(duì)代謝缺陷的特征，利用營(yíng)養(yǎng)素來(lái)彌補(bǔ)或糾正這種缺陷。如典型的PKU，由于苯丙氨酸羧化酶缺乏，使苯丙氨酸不能代謝為酪氨酸，從而導(dǎo)致苯丙氨酸堆積和酪氨酸減少，因此可在膳食配方中限制苯丙氨酸的含量，增加酪氨酸的含量。先天代謝性缺陷的治療就是營(yíng)養(yǎng)素與基因之間相互作用的一個(gè)早期例子，雖然營(yíng)養(yǎng)素沒(méi)有對(duì)基因產(chǎn)生直接作用，但營(yíng)養(yǎng)素可彌補(bǔ)基因的缺陷。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

由于在先天代謝性疾病研究與治療方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并獲得了突出成就，1975年春天，美國(guó)實(shí)驗(yàn)生物學(xué)科學(xué)家聯(lián)合會(huì)第59屆年會(huì)在亞特蘭大舉行了“營(yíng)養(yǎng)與遺傳因素相互作用”專(zhuān)題討論會(huì)。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究所(NIH)營(yíng)養(yǎng)協(xié)調(diào)委員會(huì)主席ArtemisPSimopoulos博士認(rèn)為，這是營(yíng)養(yǎng)學(xué)歷史上具有里程碑意義的一次盛會(huì)。然而，由于當(dāng)時(shí)受分子生物學(xué)發(fā)展的限制，分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)的發(fā)展還是非常緩慢的。盡管上個(gè)世紀(jì)50年代Waltson和Crick提出了DNA雙螺旋模板學(xué)說(shuō)；60年代Monod和Jacob提出了基因調(diào)節(jié)控制的操縱子學(xué)說(shuō)；以及70年代初期DNA限制性?xún)?nèi)切酶的發(fā)現(xiàn)和一整套DNA重組技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了分子生物學(xué)在廣度和深度兩個(gè)方面以空前的高速度發(fā)展，但在一段時(shí)間還沒(méi)有廣泛應(yīng)用于營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總1985年，還是ArtemisPSimopoulos博士在西雅圖舉行的“海洋食物與健康”的會(huì)議上，首次使用了分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)這個(gè)名詞術(shù)語(yǔ)，并在1988年指出，由于分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、生理學(xué)、內(nèi)分泌學(xué)、遺傳流行病學(xué)等所取得快速發(fā)展及向營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究領(lǐng)域的滲透，從1988年開(kāi)始，營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究進(jìn)入了黃金時(shí)代。從文獻(xiàn)檢索的情況看，1988年以前的有關(guān)營(yíng)養(yǎng)素與基因之間相互作用的文章寥寥無(wú)幾，而從1988年以后，該領(lǐng)域研究的論文與綜述驟然增多，并逐年呈幾何增加的趨勢(shì)。發(fā)表文章所涉及的內(nèi)容大致可分為以下幾類(lèi)：營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總(1)分子生物學(xué)技術(shù)在營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究中的應(yīng)用；

(2)分子生物學(xué)與營(yíng)養(yǎng)學(xué)結(jié)合的必要性；

(3)基因轉(zhuǎn)錄的代謝調(diào)節(jié)；

(4)基因表達(dá)的營(yíng)養(yǎng)(或營(yíng)養(yǎng)素)調(diào)節(jié)；

(5)營(yíng)養(yǎng)與變異；

(6)基因多態(tài)性與營(yíng)養(yǎng)素之間的相互作用對(duì)營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的影響；

(7)基因多態(tài)性對(duì)營(yíng)養(yǎng)素需要量的影響。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總二、營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

機(jī)體從受孕、細(xì)胞分裂、分化到生長(zhǎng)發(fā)育，從健康狀態(tài)、疾病狀態(tài)到死亡等一切生命現(xiàn)象，無(wú)一不是基因表達(dá)的有條不紊調(diào)控的結(jié)果。而環(huán)境因素，尤其是營(yíng)養(yǎng)或營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因表達(dá)會(huì)產(chǎn)生直接或間接作用，從而對(duì)上述生命現(xiàn)象產(chǎn)生重要影響。從精子與卵細(xì)胞結(jié)合的一剎那，就決定了一個(gè)個(gè)體的遺傳學(xué)命運(yùn)(即決定一個(gè)個(gè)體所攜帶的遺傳物質(zhì)，該物質(zhì)決定了個(gè)體的生命特征和含有哪些致病基因及大致什么時(shí)間出現(xiàn)疾病、壽命的長(zhǎng)短等)。營(yíng)養(yǎng)素雖然在短時(shí)間內(nèi)不能改變這種遺傳學(xué)命運(yùn)，但可通過(guò)營(yíng)養(yǎng)素修飾這些基因的表達(dá)，從而改變這些遺傳學(xué)命運(yùn)出現(xiàn)的時(shí)間進(jìn)程。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

過(guò)去在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)對(duì)營(yíng)養(yǎng)素功能的認(rèn)識(shí)一直停留在生物化學(xué)、酶學(xué)、內(nèi)分泌學(xué)、生理學(xué)和細(xì)胞學(xué)水平上。雖然已認(rèn)識(shí)到營(yíng)養(yǎng)素可調(diào)控細(xì)胞的功能，但一直認(rèn)為是主要通過(guò)調(diào)節(jié)激素的分泌和激素信號(hào)的傳遞而實(shí)現(xiàn)的。只有在上個(gè)世紀(jì)80年代，才認(rèn)識(shí)到營(yíng)養(yǎng)素可直接和獨(dú)立地調(diào)節(jié)基因表達(dá)，從而對(duì)營(yíng)養(yǎng)素功能的認(rèn)識(shí)深入到了基因水平。因此深入研究營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控不僅對(duì)預(yù)防疾病，促進(jìn)健康和長(zhǎng)壽有十分重要意義，而且將重新、全面深入地認(rèn)識(shí)營(yíng)養(yǎng)素的功能。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總(一)基因表達(dá)的概念和基因表達(dá)調(diào)控的基本理論

1．基因表達(dá)的概念所謂基因表達(dá)，是指按基因組中特定的結(jié)構(gòu)基因上所攜帶的遺傳信息，經(jīng)轉(zhuǎn)錄、翻譯等一系列過(guò)程，指導(dǎo)合成特定氨基酸序列的蛋白質(zhì)而發(fā)揮特定生物功能的過(guò)程。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

人體細(xì)胞中大約含有10萬(wàn)個(gè)基因，而且對(duì)某一個(gè)體而言，每一種細(xì)胞中都攜帶相同的表達(dá)人體所有特征的各種基因，但并不是所有這些基因在所有細(xì)胞中同時(shí)表達(dá)，而必須根據(jù)機(jī)體的不同發(fā)育階段，不同的組織細(xì)胞及不同的功能狀態(tài)，選擇性、程序性地在特定細(xì)胞中表達(dá)特定數(shù)量的特定基因。一般認(rèn)為同時(shí)表達(dá)的基因僅占基因總數(shù)的10%～15%，這表明存在著控制基因表達(dá)的機(jī)制。正是由于不同發(fā)育階段和不同組織細(xì)胞存在著基因表達(dá)的不同調(diào)控機(jī)制，才決定哪種基因表達(dá)或不表達(dá)，從而決定了不同發(fā)育階段同一組織細(xì)胞具有不同的功能，不同組織細(xì)胞具有不同的結(jié)構(gòu)和功能，即基因表達(dá)存在發(fā)育階段特異性和組織細(xì)胞特異性。由此可見(jiàn)基因表達(dá)調(diào)控的重要性。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總2．基因表達(dá)調(diào)控的基本理論如上所述，真核基因的表達(dá)是一個(gè)多階段過(guò)程，因此，真核基因表達(dá)的調(diào)控也是在多階段水平來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即大致可分為轉(zhuǎn)錄前，轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后、翻譯和翻譯后等5個(gè)水平。

(1)轉(zhuǎn)錄前調(diào)控：是指發(fā)生在基因組水平上基因結(jié)構(gòu)的改變。這種調(diào)控方式較穩(wěn)定持久，甚至有些是不可逆的，主要見(jiàn)于機(jī)體發(fā)育過(guò)程中的體細(xì)胞分化的決定。其調(diào)控方式主要包括：基因丟失、基因擴(kuò)增、基因重排、甲基化修飾及染色體結(jié)構(gòu)改變等。

(2)轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控：是指對(duì)以DNA上的特定基因?yàn)槟０?，合成初?jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物這一過(guò)程的調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控是真核基因表達(dá)中最重要的環(huán)節(jié)，主要涉及以下三種因素的相互作用。

營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總1)RNA聚合酶(RNApolymerase,RNAPol)真核生物的RNA聚合酶有三種，即RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。其中聚合酶Ⅱ的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為mRNA?；蜣D(zhuǎn)錄是由RNA聚合酶催化完成的，轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控實(shí)質(zhì)就是對(duì)RNA聚合酶活性的調(diào)節(jié)。因此凡是可影響RNA聚合酶活性的內(nèi)外因素，均可對(duì)基因轉(zhuǎn)錄進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2)順式調(diào)控元件(cis-actingelement)為與結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)的特定的DNA序列，它們對(duì)基因轉(zhuǎn)錄的精確起始和活性調(diào)節(jié)起著舉足輕重的作用。順式調(diào)控元件一般含有蛋白結(jié)合位點(diǎn)。順式調(diào)控元件又包括：①啟動(dòng)子(Promoter)：?jiǎn)?dòng)子是與基因起動(dòng)有關(guān)的核酸序列，位于基因轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)5ˊ端，只能在近距離起作用(一般在100bp之間)，有方向性，空間位置較恒定。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總啟動(dòng)子又分為以下幾種：

a.Goldberg-Hogness盒(Hogness盒，TATA盒)：其核心序列為T(mén)ATAATAAT，位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游-30bp附近區(qū)域。TATA盒決定了基因轉(zhuǎn)錄的精確起始。

b.上游啟動(dòng)子元件(Upstreampromoterelement,UPS)：主要包括CAAT盒和GC盒。CAAT盒位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游-70～-80bp區(qū)域，其核心序列為GGTCCAATCT。GC盒核心序列為CCGCCC，位置不固定。CAAT盒和GC盒與TATA一樣，都是普通啟動(dòng)子元件，它們的協(xié)同作用決定了基因的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄效率。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總c.組織特異性啟動(dòng)子：每一種組織細(xì)胞都有自身獨(dú)有的啟動(dòng)子，調(diào)控細(xì)胞特異性功能蛋白的表達(dá)。如肝細(xì)胞特異性啟動(dòng)子元件HP1，它們位于白蛋白、抗胰蛋白酶和AFP等肝細(xì)胞特異性基因的調(diào)控區(qū)，與這些基因在肝細(xì)胞的特異性表達(dá)有關(guān)。

d.誘導(dǎo)性啟動(dòng)子：如cAMP反應(yīng)元件等，介導(dǎo)對(duì)cAMP、生長(zhǎng)因子等信號(hào)的反應(yīng)。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總②增強(qiáng)子(enhancer)：增強(qiáng)子是一類(lèi)能促進(jìn)轉(zhuǎn)錄活性的順式調(diào)控元件，其特點(diǎn)是，無(wú)方向性；遠(yuǎn)距離作用，距靶基因可近可遠(yuǎn)，甚至遠(yuǎn)至幾十個(gè)Kb也同樣能發(fā)揮作用，可位于基因的上游、下游或內(nèi)部；無(wú)基因特異性，對(duì)各種基因啟動(dòng)子均有作用；具有組織特異性；有相位性，它的作用雖然與距離無(wú)關(guān)，但只有當(dāng)它位于DNA雙螺旋的某一相位時(shí)，才具有較強(qiáng)活性。③沉寂子(Silencer)或衰減子(dehencer)：其作用是抑制基因的轉(zhuǎn)錄，作用方式與增強(qiáng)子相似。④加尾信號(hào)及轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)：在加PolyA尾位點(diǎn)的上游10～20bp處，常見(jiàn)一保守的AATAA序列，為加尾信號(hào)；而具有PolyA尾基因的終止信號(hào)是G/T簇，其通式為：YGTGTTYY。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總3)反式作用因子(trans-actingfactor)又稱(chēng)為反式作用轉(zhuǎn)錄因子，是由位于不同染色體或同一染色體上相距較遠(yuǎn)的基因編碼的蛋白質(zhì)因子。反式作用因子一般含有兩個(gè)結(jié)構(gòu)域：DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域(DNA-bindingdomain)，該結(jié)構(gòu)域能與DNA的特定序列結(jié)合，因此習(xí)慣上反式作用因子也被稱(chēng)為DNA結(jié)合蛋白(DNA-bindingprotein)；轉(zhuǎn)錄活化結(jié)構(gòu)域，即調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄活性。反式作用因子與順式調(diào)節(jié)元件相結(jié)合，從而調(diào)節(jié)基因表達(dá)營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

根據(jù)其作用方式，反式作用因子可分為以下三類(lèi)：①普通轉(zhuǎn)錄因子：這是在多數(shù)細(xì)胞中普遍存在的轉(zhuǎn)錄因子，參與基因的基礎(chǔ)表達(dá)。②組織特異性轉(zhuǎn)錄因子：只在特定細(xì)胞存在，并誘導(dǎo)特定基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子?；虮磉_(dá)的組織特異性在很大程度上取決于組織特異性轉(zhuǎn)錄因子的存在。③誘導(dǎo)性反式作用因子：這些反式作用因子的活性可被特異的誘導(dǎo)因子所誘導(dǎo)。這種活性的誘導(dǎo)可以是新蛋白質(zhì)的合成，也可是已存在蛋白質(zhì)的翻譯后修飾。反式作用因子的活性調(diào)節(jié)主要包括：磷酸化-去磷酸化，糖基化，蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總(3)轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控：真核基因轉(zhuǎn)錄后，必須經(jīng)過(guò)一系列的加工過(guò)程才能成為成熟的mRNA，對(duì)此過(guò)程的調(diào)節(jié)，稱(chēng)為轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控。其調(diào)控方式主要包括戴“帽”，加“尾”，拼接(splicing)等。

(4)翻譯水平的調(diào)控：翻譯過(guò)程主要涉及mRNA，tRNA，核糖體和可溶性蛋白因子四大類(lèi)物質(zhì)。其中可溶性蛋白因子可分為肽鏈起始因子、肽鏈延長(zhǎng)因子和肽鏈終止因子等。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

翻譯水平的調(diào)控主要涉及以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

1)對(duì)mRNA從細(xì)胞核遷移到細(xì)胞質(zhì)過(guò)程的調(diào)節(jié)。

2)對(duì)mRNA穩(wěn)定性調(diào)節(jié)。許多因素可影響mRNA穩(wěn)定性，從而影響作為翻譯模板mRNA的數(shù)量，最終影響蛋白質(zhì)表達(dá)的數(shù)量。

3)對(duì)可溶性蛋白質(zhì)因子的修飾。主要是通過(guò)磷酸化作用對(duì)肽鏈起始因子、延長(zhǎng)因子和終止進(jìn)行修飾，從而影響翻譯效率。

4)對(duì)特異tRNA結(jié)合特異氨基酸運(yùn)輸至mRNA過(guò)程的調(diào)節(jié)。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總(5)翻譯后水平的調(diào)控。蛋白質(zhì)合成后，還需經(jīng)過(guò)一系列的加工過(guò)程才能成為有活性的功能蛋白質(zhì)，包括切除信號(hào)肽、磷酸化、糖基化、乙?；然瘜W(xué)修飾，以及蛋白質(zhì)切割后的連接等。了解基因表達(dá)的一些基本理論，對(duì)于理解營(yíng)養(yǎng)對(duì)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)是至關(guān)重要的營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總(二)營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制

1．營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因表達(dá)的作用特點(diǎn)幾乎所有的營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因的表達(dá)都有調(diào)節(jié)作用。其作用特點(diǎn)是：一種營(yíng)養(yǎng)素可調(diào)節(jié)多種基因的表達(dá)；一種基因表達(dá)又受多種營(yíng)養(yǎng)素的調(diào)節(jié)；一種營(yíng)養(yǎng)素不僅可對(duì)其本身代謝途徑所涉及的基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)節(jié)，還可影響其它營(yíng)養(yǎng)素代謝途徑所涉及的基因表達(dá)；營(yíng)養(yǎng)素不僅可影響細(xì)胞增殖、分化及機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育的有關(guān)基因表達(dá)，而且還可對(duì)致病基因的表達(dá)產(chǎn)生重要的調(diào)節(jié)作用。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總2．營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控水平營(yíng)養(yǎng)素可在基因表達(dá)的所有水平(轉(zhuǎn)錄前、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后、翻譯和翻譯后共5個(gè)水平)上對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，雖然不同營(yíng)養(yǎng)素各有其重點(diǎn)或?qū)Ｒ徽{(diào)節(jié)水平，但絕大多數(shù)營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平上。

3．營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控途徑營(yíng)養(yǎng)素本身或其代謝產(chǎn)物可作為信號(hào)分子，作用于細(xì)胞表面受體或直接作用于細(xì)胞內(nèi)受體，從而激活細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)，并與轉(zhuǎn)錄因子相互作用激活基因表達(dá)，或直接激活基因表達(dá)。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

主要途徑有：①cAMP或cGMP蛋白激酶途徑；②酪氨酸激酶系統(tǒng)；以上兩個(gè)途徑主要是通過(guò)對(duì)一些轉(zhuǎn)錄因子和/或輔助因子的磷酸化和去磷酸化作用，從而影響這些因子的激活基因轉(zhuǎn)錄的活性；③離子通道；④和/或磷酸肌苷酸介導(dǎo)的途徑；⑤細(xì)胞內(nèi)受體途徑。細(xì)胞內(nèi)受體可以是催化反應(yīng)的酶，也可以是基因表達(dá)的調(diào)控蛋白。大多數(shù)營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控是通過(guò)細(xì)胞內(nèi)受體途徑實(shí)現(xiàn)的。實(shí)際上，營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控過(guò)程是相當(dāng)復(fù)雜的，但可以簡(jiǎn)化為下列步驟：營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總?cè)?、基因多態(tài)性(genepolymorphysm)對(duì)營(yíng)養(yǎng)素吸收代謝和利用的影響營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總DNA結(jié)構(gòu)在不同種類(lèi)的生物體內(nèi)存在很大差異，正是這種差異導(dǎo)致了生物物種的多樣性和不同生物之間形態(tài)學(xué)特征和生物學(xué)特征的巨大差異。而同種生物不同個(gè)體之間，DNA結(jié)構(gòu)雖然具有很大的同源性，但仍然存在著差異，也正是這種差異導(dǎo)致了同種生物不同個(gè)體之間在形態(tài)學(xué)特征和生物學(xué)特征方面也存在一定的差異。DNA結(jié)構(gòu)差異包括DNA序列差異和DNA序列長(zhǎng)度差異，且這種差異多數(shù)發(fā)生在不編碼蛋白質(zhì)的區(qū)域及沒(méi)有重要調(diào)節(jié)功能的區(qū)域，少數(shù)發(fā)生在蛋白質(zhì)編碼區(qū)及調(diào)節(jié)基因表達(dá)的區(qū)域。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總DNA結(jié)構(gòu)的差異實(shí)質(zhì)是DNA序列某些堿基發(fā)生了突變。在1%～50%的人群中，平均每200～300核苷酸就有一個(gè)堿基發(fā)生了突變(或叫變異)，可見(jiàn)個(gè)體之間DNA結(jié)構(gòu)存在著很大變異。但由于突變多數(shù)發(fā)生在非基因序列，因此多數(shù)突變得不到表達(dá)，不會(huì)產(chǎn)生任何后果；而發(fā)生在基因序列的突變，有些是正常突變，有些是有益的，有些是有害的，甚至是致死的，有些是條件有害的。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

當(dāng)某些堿基突變?cè)谌巳褐械陌l(fā)生率不足1%時(shí)，稱(chēng)為罕見(jiàn)的遺傳變異；當(dāng)某些堿基突變(產(chǎn)生兩種或兩種以上變異的現(xiàn)象)在人群中的發(fā)生率超過(guò)1%～2%時(shí)，就稱(chēng)為遺傳多態(tài)性或DNA多態(tài)性；當(dāng)堿基突變發(fā)生在基因序列時(shí)，可產(chǎn)生一個(gè)基因的一種以上不同的形式(又稱(chēng)一個(gè)基因的不同基因型)，且在人群中的發(fā)生率超過(guò)1%，這種情況稱(chēng)為基因多態(tài)性。對(duì)于人類(lèi)，大約存在有30%的基因多態(tài)性，也就是說(shuō)有30%的基因發(fā)生了突變，而70%的基因沒(méi)有發(fā)生突變，這就是人類(lèi)個(gè)體之間在許多方面很相似但又有差別的原因。因此，基因多態(tài)性決定了個(gè)體之間的差異。如果基因多態(tài)性存在于與營(yíng)養(yǎng)有關(guān)的基因之中，就會(huì)導(dǎo)致不同個(gè)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)素吸收、代謝和利用存在很大差異，并最終導(dǎo)致個(gè)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)素需要量的不同。下面就以幾個(gè)例子來(lái)說(shuō)明上述觀點(diǎn)。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總(一)維生素D受體(VDR)基因多態(tài)性對(duì)鈣吸收及骨密度的影響影響骨質(zhì)疏松癥發(fā)生的因素很多，包括年齡、性別、不同生理狀態(tài)(婦女絕經(jīng)前后)、機(jī)體營(yíng)養(yǎng)狀況(特別是鈣攝入水平)、生活方式(飲酒、吸煙、運(yùn)動(dòng))等。但這些環(huán)境因素?zé)o法解釋同一國(guó)家內(nèi)和不同國(guó)家間骨質(zhì)疏松癥發(fā)生廣泛存在差異的原因；另一方面家族遺傳性、雙胞胎配對(duì)及不同種族之間的比較研究，均說(shuō)明骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生還存在著遺傳因素的影響。其中由于VDR基因多態(tài)性對(duì)鈣吸收及骨密度均有影響，因此有可能成為骨質(zhì)疏松癥發(fā)生的遺傳因素之一。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總VDR基因由于堿基突變，形成了三種基因型，即bb基因型、BB基因型和Bb基因型。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，攜帶有BB基因型絕經(jīng)期婦女，在攝入低鈣膳食時(shí)，其鈣吸收量要比攜帶有bb基因型絕經(jīng)期婦女明顯減少；另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)每日鈣攝入量在300mg(低)至1500mg(高)之間進(jìn)行變化時(shí)，bb基因型的個(gè)體始終比BB基因個(gè)體鈣吸收率高。因此認(rèn)為bb基因型是鈣吸收率高基因型；而B(niǎo)B基因型是鈣吸收率低基因型，這種基因型不能適應(yīng)低鈣膳食攝入的情況。目前鈣的推薦攝入量(RDA)為800mg～1200mg/天，當(dāng)RDA為800mg/天時(shí)，攜帶有BB基因型的人群，將有相當(dāng)部分的個(gè)體將不能攝入足夠的鈣量，并將出現(xiàn)鈣缺乏現(xiàn)象。因此針對(duì)BB基因型人群，鈣的RDA要適當(dāng)高一些。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

在一項(xiàng)針對(duì)72位老年人的18個(gè)月的研究發(fā)現(xiàn)，所有9個(gè)BB基因型老年人的骨密度均發(fā)生了丟失，而所有26個(gè)bb基因型老年人的骨密度均未發(fā)生丟失，而且上述這兩種情況均與鈣的攝入量無(wú)關(guān)；另外37人的基因型為Bb，這些人骨密度變化隨著鈣攝入量的不同而不同。因此，認(rèn)為bb基因型是高骨密度基因型，BB基因型是低骨密度基因型，這兩種基因型骨密度對(duì)鈣攝入量變化反應(yīng)不大，甚至與鈣攝入量無(wú)關(guān)；而攜帶有Bb基因型者骨密度與鈣的攝入量呈劑量反應(yīng)關(guān)系。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總VDR的三種不同基因型在不同的國(guó)家、甚至同一國(guó)家的不同種族之間的基因頻率分布是不同的。例如，日本人群中bb基因型約占75%，而B(niǎo)B基因型所占比例較低；高加索人群中bb基因型約占33%，而B(niǎo)b基因型約占50%。VDR三種基因型在不同種族人群中的不同分布，可說(shuō)明不同種族人群鈣吸收、骨密度及骨質(zhì)疏松癥發(fā)生不同的原因；同時(shí)既使在同一個(gè)種族，VDR三種基因型在人群中也有不同的分布，這可說(shuō)明個(gè)體之間在鈣吸收、骨密度及骨質(zhì)疏松癥發(fā)生存在差異的原因。因此針對(duì)不同的國(guó)家、不同的種族及不同的個(gè)體，在制訂鈣的推薦攝入量時(shí)，應(yīng)考慮不同基因型的影響。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

如有可能的話(huà)，應(yīng)針對(duì)不同的基因型制訂不同的膳食供給量標(biāo)準(zhǔn)。另外，在進(jìn)行補(bǔ)鈣膳食干預(yù)時(shí)，也應(yīng)考慮不同基因型的影響，以便確定哪種基因型人群在補(bǔ)鈣過(guò)程中會(huì)獲得最大益處，而哪些基因型人群獲益不大、甚至一點(diǎn)效果也沒(méi)有，以便有針對(duì)性補(bǔ)鈣；而對(duì)補(bǔ)鈣效果不明顯的那些基因型人群，則應(yīng)采取其它的食物或藥物干預(yù)，而不是一味盲目補(bǔ)鈣。

(二)亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)基因多態(tài)性對(duì)葉酸需要量的影響按照目前葉酸的RDI標(biāo)準(zhǔn)，既使某一人群葉酸的供給量達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，仍有部分個(gè)體發(fā)生葉酸缺乏癥狀，其原因是葉酸代謝發(fā)生了障礙。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總MTHFR催化生物性可逆的還原反應(yīng)，將5,10-亞甲基四氫葉酸還原為5-甲基四氫葉酸，同時(shí)脫去一個(gè)甲基供體給同型半胱氨酸，從而合成蛋氨酸。目前研究發(fā)現(xiàn)，MTHFR基因的第677位的堿基發(fā)生了由C→T的突變，從而產(chǎn)生了該基因的三種等位基因多態(tài)性，即C/C，C/T和T/T三種基因型；同時(shí)由C→T的突變，造成了該基因所編碼的MTHFR中的氨基酸也發(fā)生了突變，即由Ala(丙氨酸)→Val(纈氨酸)，由此已產(chǎn)生了該酶的三個(gè)相應(yīng)表型，即Ala-Ala(野生型)、Ala-Val(雜合型)、Val-Val(突變純合型)。上述這種突變?cè)黾恿嗣傅臒岵环€(wěn)定性，使其不能與MTHFR反應(yīng)中的輔酶(黃素腺嘌呤二核苷酸FAD)結(jié)合，而降低了該酶活性。三種酶的活性由高到低的次序?yàn)锳la-Ala，Ala-Val，Val-Val，從而使同型半胱氨酸向蛋氨酸的轉(zhuǎn)化發(fā)生了障礙，導(dǎo)致同型半胱氨酸在血中和尿中濃度增加。

營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

大量研究已經(jīng)證實(shí)，血中同型半胱氨酸濃度增加，可增加一些疾病發(fā)病危險(xiǎn)性：在胎兒和兒童時(shí)期，出現(xiàn)神經(jīng)管缺陷、嚴(yán)重的心理發(fā)育遲緩，嚴(yán)重時(shí)在一周歲內(nèi)導(dǎo)致死亡；在成年時(shí)期，血漿同型半胱氨酸的少量增高(>15mmol/L)被認(rèn)為是血管疾病的一個(gè)獨(dú)立危險(xiǎn)因素，包括明顯增加心肌梗塞、中風(fēng)、外周血管疾病和靜脈栓塞的危險(xiǎn)性。對(duì)攜帶有C/C、C/T和T/T基因型的不同人群血中葉酸和同型半胱氨酸水平進(jìn)行比較，可發(fā)現(xiàn)攜帶C/C基因型者血中葉酸水平最高，同型半胱氨酸水平最低；攜帶C/T基因型者，血中葉酸水平較高，同型半胱氨酸水平較高；攜帶T/T基因型者，血中葉酸水平最低，同型半胱氨酸水平最高。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

葉酸攝入不足只對(duì)攜帶有T/T基因型人群的影響較大，使血中同型半胱氨酸水平升高，而對(duì)攜帶有C/C和C/T基因影響不大(雜合表型與野生表型很接近)，而補(bǔ)充大劑量葉酸時(shí)可迅速使血漿中同型半胱氨酸水平恢復(fù)正常，其機(jī)理為高葉酸狀態(tài)可增加不耐熱基因型MTHFR(val-val型MTHFR)的熱穩(wěn)定性，從而增加了該酶活性。因此提示為使T/T基因型人群的同型半胱氨酸代謝正常，應(yīng)比一般人群攝入更多的葉酸。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

不同種族不同人群的MTHFR三種基因多態(tài)性的分布頻率不同：高加索人群中亞洲人群的T/T基因型約占12%，C/T基因型大于50%；非洲-美洲人群T/T基因發(fā)生率較低，而歐洲高加索人群變異很大。一般認(rèn)為不同種族不同人群的T/T基因型所占比較范圍為8%～18%(也有認(rèn)為是5%～15%)，可見(jiàn)這種易出現(xiàn)葉酸缺乏的人群所占的比例還是相當(dāng)大的，應(yīng)引起高度重視。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總(三)載脂蛋白基因多態(tài)性對(duì)血脂代謝的影響載脂蛋白是結(jié)合血脂并運(yùn)輸?shù)綑C(jī)體各組織進(jìn)行代謝和利用的蛋白。大量研究發(fā)現(xiàn)載脂蛋白基因發(fā)生突變，形成不同等位基因型多態(tài)性，并進(jìn)一步形成不同表型的載脂蛋白，可影響血脂代謝和利用，從而影響高脂血癥、動(dòng)脈粥樣硬化、心、腦血管疾病的發(fā)病率。下面以APOE基因?yàn)槔M(jìn)行介紹。

APOE基因多態(tài)性對(duì)血脂代謝的影響目前所制訂的葉酸RDI，是針對(duì)一般人群并是在假設(shè)這些人群是正常的情況下制訂的，而沒(méi)有考慮T/T突變純合型這部分個(gè)體的特殊需要，因此為避免葉酸缺乏造成的危害，對(duì)這部分特殊人群應(yīng)制訂更高的葉酸供給量。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總APOE可與乳糜微粒、乳糜微粒殘余物，VLDL、IDL和HDL等結(jié)合形成脂蛋白，并可調(diào)控這些脂蛋白與特異受體(APOE受體或APOB、E受體)相結(jié)合，以便被代謝或利用，因此在調(diào)節(jié)血脂和脂蛋白代謝方面起著非常重要作用。人類(lèi)的APOE基因位于第19號(hào)染色體長(zhǎng)臂上，由于某一堿基可被另外兩種堿基替代(發(fā)生在兩個(gè)不同位點(diǎn))，因而出現(xiàn)了三種等位基因，使人群中有6種不同的基因型：3種純合子(E2/E2、E3/E3、E4/E4)；3種雜合子(E2/4，E2/3，E3/4)。相應(yīng)的人群就有6種APOE表型。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

一般情況下，人群中以APOE3基因所占比較最多，約占78%(其中APOE3/3占50%以上，APOE3/4、E3/2約占20%左右)，APOE4約占14%，APOE2約占7%。因此，一般認(rèn)為APOE3是野生型，而APOE4、APOE2是變異型。由于APOE不同表型與受體的結(jié)合活性不同及自身在體內(nèi)的代謝速率存在明顯差異；另外APOE不同表型還可影響腸道對(duì)膽固醇的吸收率，因此APOE不同表型可影響血脂水平及心腦血管的發(fā)病率。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

有研究報(bào)道，人群中LDL膽固醇水平的16%總變異可能與APOE等位基因變異有關(guān)。攜帶有APOE等位基因(除APOE3/3外)的人群容易出現(xiàn)高總膽固醇、高LDL膽固醇和Ⅲ型高脂蛋白血癥的傾向，如APOE4攜帶者易出現(xiàn)高膽固醇血癥；而APOE2則容易出現(xiàn)Ⅲ型高脂蛋白血癥和乳糜微粒、VLDL堆積，但其膽固醇水平較低，可能由于LDL形成受阻，以及LDL受體向上調(diào)節(jié)，清除膽固醇能力增強(qiáng)。來(lái)自不同國(guó)家、不同人群的大量研究發(fā)現(xiàn)，在血脂正常的人群中，不同APOE表型者血漿TC、LDL-C水平高低依次是：E4/E4>E4/E3>E3/E3>E3/E2>E2/E2?？梢?jiàn)APOE表型對(duì)血中膽固醇水平有著明顯的影響，而這種影響不受環(huán)境和其它遺傳背景的干擾。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總APOE等位基因在家族性高膽固醇血癥和冠心病人當(dāng)中出現(xiàn)的頻率較高。如美國(guó)黑人、芬蘭人冠心病患病率較高，他們攜帶有APOE4基因頻率也較高，而攜帶APOE3等位基因頻率較低。因此認(rèn)為APOE4基因型攜帶者有易患高膽固醇血癥和冠心病的傾向。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總APOE不同等位基因型對(duì)低膽固醇膳食的反應(yīng)也不相同，有研究發(fā)現(xiàn)，攜帶有APOE4等位基因的芬蘭人，對(duì)于攝入膽固醇的反應(yīng)要比攜帶有APOE2等位基因的芬蘭人要明顯的多；在由高脂膳食向低脂膳食轉(zhuǎn)變過(guò)程中，攜帶有APOE4等位基因的受試者表現(xiàn)出了血清總膽固醇和LDL膽固醇較大幅度的減少，其減少程度比APOE3/3基因型大得多(這是美國(guó)人群研究結(jié)果)；在美國(guó)的另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，具有APOE3/2型的婦女在攝入多不飽和脂肪酸以后血脂異常并沒(méi)有得到明顯改善，因?yàn)镠DL明顯減少，而具有APOE4/3型的男性卻獲得了明顯改善。由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，APOE4基因型攜帶者可從低脂膳食干預(yù)中獲得最大益處。

營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

近年來(lái)，世界范圍內(nèi)大樣本群體調(diào)查發(fā)現(xiàn)，APOE基因型分布在歐美高加索人種以E3/3為常見(jiàn)，其次為E3/4；亞洲蒙古人種也以E3/3為常見(jiàn)，其次為E2/3；我國(guó)漢族APOE基因型分布與亞洲蒙古人種相似；而維吾爾族與高加索人相似。了解不同種族、不同人群的APOE基因型分布，有利于針對(duì)不同基因型人群采取不同的低脂肪或低膽固醇膳食干預(yù)計(jì)劃，尤其發(fā)現(xiàn)APOE4攜帶者將助于通過(guò)膳食預(yù)防和控制心腦血管疾病發(fā)病率。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總四、營(yíng)養(yǎng)素與基因相互作用在疾病發(fā)生中的作用營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

遠(yuǎn)在古代時(shí)期，國(guó)內(nèi)外的哲學(xué)家和醫(yī)學(xué)家就認(rèn)識(shí)到遺傳因素和環(huán)境相互作用，共同影響著人類(lèi)的健康和疾病的發(fā)生，其中營(yíng)養(yǎng)素作為環(huán)境中的重要因素之一，它與遺傳因素—基因相互作用導(dǎo)致疾病的證據(jù)，不僅可從整個(gè)人類(lèi)社會(huì)進(jìn)化過(guò)程中，遺傳因素進(jìn)化落后于營(yíng)養(yǎng)因素變化的矛盾中找到一些蛛絲馬跡，還可從現(xiàn)代分子遺傳學(xué)、分子流行病學(xué)和分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)中找到一些線(xiàn)索。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總(一)營(yíng)養(yǎng)因素變化與遺傳因素進(jìn)化之間的矛盾在原始社會(huì)，人類(lèi)主要靠采集、打獵、捕魚(yú)為生，經(jīng)常是饑一頓，飽一頓，在當(dāng)時(shí)這種營(yíng)養(yǎng)條件作用下，人類(lèi)的遺傳因素做了適應(yīng)性變化，即產(chǎn)生了所謂“節(jié)約基因型”，即在食物或能量供應(yīng)充足的情況下，能最大限度地貯存能量，供缺少食物時(shí)使用，以便維持生存。應(yīng)當(dāng)說(shuō)，遺傳因素的改變是為了適應(yīng)當(dāng)時(shí)的營(yíng)養(yǎng)條件，從而使人類(lèi)適應(yīng)當(dāng)時(shí)的環(huán)境。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

隨著人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步，食物逐漸豐富起來(lái)，這些“節(jié)約基因型”顯然不再有用了，在充足能量和營(yíng)養(yǎng)作用下，這些基因應(yīng)該逐漸失活、變異或“關(guān)閉”。大多數(shù)人適應(yīng)了營(yíng)養(yǎng)這種變化，這些基因不再起作用了；而仍有一部分這些基因并沒(méi)有“關(guān)閉”，仍在起作用，暴露于食物充足的情況下，這些“節(jié)約基因”仍在大量貯存能量，從而導(dǎo)致人類(lèi)肥胖、糖尿病、心腦血管疾病和高血壓。這部分現(xiàn)在仍攜帶有“節(jié)約基因型”的人群對(duì)高脂肪、高能量特別易感，是易感人群。營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)匯總

大約在舊石器時(shí)代晚期(即4萬(wàn)年以前)，人類(lèi)的基因型就已確定下來(lái)，而且這種基因型的確定是適應(yīng)了當(dāng)時(shí)的營(yíng)養(yǎng)狀況的。當(dāng)時(shí)的營(yíng)養(yǎng)狀況與現(xiàn)代社會(huì)(尤其是西方社會(huì))相比，攝入了較高的蛋白質(zhì)、鈣、鉀和抗壞血酸，而鈉攝入量較低。而現(xiàn)代社會(huì)的膳食結(jié)構(gòu)發(fā)生了幾個(gè)重要變化，其特征是：(1)能量攝入增加而消耗減少；(2)飽和脂肪、ω-6脂肪酸和反式脂肪酸攝入增加，而ω-3脂肪酸攝入減少；(3)復(fù)雜碳水化合物(主要是寡糖)和膳食纖維攝入減少