双胞胎研究将运动与有益的表观遗传变化联系起来

一项针对双胞胎的新研究表明，坚持锻炼不仅可以改变腰围，还可以改变人体中影响基因行为的分子。

华盛顿州立大学发表在《科学报告》杂志上的研究发现，同卵双胞胎中体力活动越多的兄弟姐妹患代谢疾病的迹象越少，这是通过腰围和体重指数来衡量的。这也与其表观基因组的差异相关，表观基因组是围绕 DNA 且独立于 DNA 序列但影响基因表达的分子过程。更活跃的双胞胎具有与代谢综合征降低相关的表观遗传标记，这种疾病可导致心脏病、中风和 2 型糖尿病。

由于同卵双胞胎具有相同的遗传学，该研究表明，代谢疾病的标志物在很大程度上受到一个人与环境相互作用的方式的影响，而不仅仅是他们的遗传基因。

“这些发现为身体活动与代谢疾病之间的联系提供了分子机制，”WSU 生物学家和该研究的通讯作者迈克尔斯金纳说。“众所周知，体育锻炼可以降低对肥胖的易感性，但现在看来，通过表观遗传学进行的锻炼正在影响许多细胞类型，其中许多与代谢疾病有关。”

研究人员收集了 70 对同卵双胞胎的脸颊拭子，这些双胞胎也通过华盛顿州双胞胎登记处参与了一项运动研究。由华盛顿州立大学教授兼注册主任格伦邓肯领导的团队收集了这对双胞胎在 2012 年至 2019 年几个不同时间点的数据。他们使用健身追踪器测量身体活动，并测量了参与者的腰围和体重指数。这对双胞胎还回答了关于他们的生活方式和社区的调查问题。

许多双胞胎被发现不一致，这意味着他们在体力活动、邻里步行能力和体重指数方面存在差异。

斯金纳实验室对这对不和谐的双胞胎脸颊拭子中的细胞进行的分析也揭示了表观遗传差异。这对双胞胎中的双胞胎有高水平的体育活动，定义为每周运动超过 150 分钟，在称为 DNA 甲基化区域的区域有表观遗传改变，与体重指数和腰围减少相关。这些区域还与 50 多个基因相关，这些基因已被确定为特定于剧烈的身体活动和代谢风险因素。

科学家此前曾指出，大多数同卵双胞胎随着年龄的增长会患上不同的疾病，即使他们拥有相同的基因。Skinner 说，表观遗传学可能有助于解释其中的原因。

“如果遗传学和 DNA 序列是生物学的唯一驱动力，那么基本上双胞胎应该患有相同的疾病。但他们没有，”斯金纳说。“所以这意味着必须对推动疾病发展的双胞胎产生环境影响。”

除了 Skinner 和 Duncan，合著者还包括华盛顿州立大学生物科学学院的 Jennifer Thorson、Eric Nilsson 和 Daniel Beck，以及斯波坎 WSU Elson S. Floyd 医学院的 Ally Avery。

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