【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 對(duì)于理解營(yíng)養(yǎng)(y237。ngyǎng)對(duì)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)是至關(guān)重要的,第二十六頁，共六十三頁。,(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(běnshēn)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。,第二十七頁，共六十三頁。,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(j236。nx237。ng)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)。,第二十八頁，共六十三頁。,主要(zhǔy224。o)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)控過程是相當(dāng)復(fù)雜的，但可以簡(jiǎn)化為下列步驟：,第二十九頁，共六十三頁。,第三十頁，共六十三頁。,三、基因多態(tài)性(gene polymorphysm) 對(duì)營(yíng)養(yǎng)素吸收代謝(d224。ixi232。)和利用的影響,第三十一頁，共六十三頁。,DNA結(jié)構(gòu)在不同種類的生物體內(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(ch225。ngd249。)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。,第三十二頁，共六十三頁。,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)(b249。 hu236。)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。,第三十三頁，共六十三頁。,當(dāng)某些堿基突變?cè)谌巳褐械陌l(fā)生率不足1%時(shí)，稱為罕見的遺傳變異；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1%～2%時(shí)，就稱為遺傳多態(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(又稱一個(gè)基因的不同基因型)，且在人群中的發(fā)生率超過1%，這種情況稱為基因多態(tài)性。對(duì)于人類，大約存在有30%的基因多態(tài)性，也就是說有30%的基因發(fā)生了突變，而70%的基因沒有發(fā)生突變，這就是人類個(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)(yǒuguān)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)例子來說明上述觀點(diǎn)。,第三十四頁，共六十三頁。,(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(f249。nǚ)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法解釋同一國家內(nèi)和不同國家間骨質(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。,第三十五頁，共六十三頁。,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(yīncǐ)認(rèn)為bb基因型是鈣吸收率高基因型；而BB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(yīncǐ)針對(duì)BB基因型人群，鈣的RDA要適當(dāng)高一些。,第三十六頁，共六十三頁。,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(233。r qiě)上述這兩種情況均與鈣的攝入量無關(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。,第三十七頁，共六十三頁。,VDR的三種不同基因型在不同的國家、甚至(sh232。nzh236。)同一國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BB基因型所占比例較低；高加索人群中bb基因型約占33%，而Bb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。,第三十八頁，共六十三頁。,如有可能的話，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)