遗传学:内在的宇宙

第十章

我们发现:营养的吸收和利用

你将在本章学到什么

在本章中，我们将学习:

• 遗传变异可能会影响我们的身体对特定饮食的反应，如高碳水化合物或高脂肪/生酮饮食;
• 在饮食和基因之间明确联系的方法学问题;
• MTHFR影响叶酸(维生素B9)使用的变异;
• 咖啡因代谢的遗传差异;而且
• 基因检测可以告诉你你的身体是如何处理特定的营养物质的，还有什么其他方法可以发现这一点。

基因在营养加工中可能扮演什么角色?

我们都认识这样的人，他们似乎可以吃“任何他们想吃的东西”，并保持苗条和健康。

这是遗传的吗?可能。

我们也知道有些人似乎“什么事都做对了”，结果却营养不良或出现健康问题。

这是遗传的吗?可能。

营养加工(换句话说，我们的身体如何消化、吸收和使用脂肪、碳水化合物和蛋白质等宏量营养素，以及维生素和矿物质等微量营养素)也会受到许多因素的影响，例如:

• 我们多久锻炼一次;
• 我们有多少脂肪;
• 我们肠道菌群的健康和多样性;
• 我们可能正在服用的药物;
• 等。

在本章中，我们将看看你可以从基因检测中了解到一些饮食模式的可能影响。

通读时要记住两点:

• 虽然科学很酷，我们有一些有趣的基因发现和有待进一步探索的领域，但相对而言，我们知道的仍然很少。

• 就因为一个基因测试五月告诉你如何可能代谢一种特定的营养物质并不意味着它可以告诉你“完美”的饮食或补充剂。

当你阅读本章时，请记住我们通常的警告:

就像大多数偏好、健康风险和遗传特征一样，有许多复杂的、相互关联的因素。

几乎从来没有一个单一的基因必然会导致一个既定的结果．

我们分享的任何基因数据都只是进一步探索的线索。

我们的身体是如何处理营养物质的?

当你吃一个富含维生素C的橙子或成熟的黑莓时，这些维生素C是如何进入你的细胞的?

你的身体如何知道如何从食物中提取维生素C或其他营养物质，吸收它，将它运送到需要的地方，在各种化学反应中使用它，然后清除它产生的任何废物?

如果一种营养物质需要同时出现在两个地方呢?你的身体怎么知道优先考虑哪一个呢?

你的身体是否更喜欢某种形式的营养物质，比如维生素a的视黄醇形式，而不是基于植物的类胡萝卜素形式?

你的身体是喜欢储存某种特定的营养物质，还是立即使用，还是排出?

你的身体是否完全忽略了一种重要的营养物质?

所有这些以及许多其他的过程和生理决定都是由基因决定的。

虽然我们的相同之处多于不同之处，但在我们独特的身体如何消化、吸收、使用和排泄我们所吃食物中的营养物质方面，可能存在微妙的遗传差异。

我们可以通过基因检测了解其中一些。

营养素:碳水化合物

碳水化合物最近在饮食上名声不佳。也许你“计算过碳水化合物”，或者买过“低碳水化合物”产品，或者完全不吃碳水化合物。也许有人告诉过你，要保持苗条，碳水化合物是敌人。或者需要葡萄糖是某种道德上的失败。

像往常一样，科学破坏了我们的简单理论。

例如，研究人员研究了以富含块茎、水果、豆类、南瓜、蜂蜜和传统谷物(如玉米或野生水稻)的高碳水化合物祖先饮食为食的土著居民，他们报告说，这些传统饮食似乎不会让人发胖或生病。

事实上，英国著名的医学杂志《柳叶刀》最近报道了玻利维亚的提斯曼人，他们的饮食中70%以上的碳水化合物来自木薯和大蕉等食物，他们的心脏是世界上最健康的。

几十年来，这些关于传统饮食的人代谢健康的发现一直被报道。

高碳水化合物饮食不会不可避免地使人肥胖(就像人们经常说的西方加工食品饮食一样)，在许多其他传统高碳水化合物饮食的采食社会(如坦桑尼亚的哈扎人)，人们比世界平均水平更小，更轻。

(顺便说一下，纳米比亚、博茨瓦纳和安哥拉的!Kung人，以及尼日利亚北部的富拉尼人，传统上也有较低的身体质量指数(BMI)，心血管健康，但生活在较高的水平脂肪饮食。我们将在下面更多地探讨对高脂肪饮食的潜在基因适应。)

当然，这涉及到很多环境因素。

例如:

• 传统社会吃某些食物类型碳水化合物，通常是高纤维，营养密集的类型，如淀粉块茎，全谷物，水果，蔬菜，和/或豆类和豆类。与现代加工过的碳水化合物相比，传统碳水化合物的含糖量几乎总是更低，消化速度也更慢。
• 传统社会并不以高科技节省劳力的便利而闻名。人们必须努力工作才能获得这些碳水化合物(例如，他们可能不得不挖块茎，或加工玉米或木薯，以使它们易于消化)。
• 传统社会的人比工业化、城市化地区的人有更多的日常体育活动。这会影响养分分区或者我们的身体如何使用和储存这些碳水化合物。

当然，还有遗传因素。

数百年或数千年来一直过着相对传统生活方式的人们可能也有共同的基因特征，这使得他们独特地适合他们当地的祖先饮食。随着时间的推移，基因选择帮助它们适应环境条件。

淀粉酶与拷贝数变异(CNV)

在第二章的概念拷贝数变异(CNV)．这是指遗传物质块是否重复。CNVs还能影响基因的工作方式。

我们以基因为例(AMY1而且AMY2)产生一种酶(淀粉酶)，帮助我们分解碳水化合物直链淀粉。消化始于口腔，当我们咀嚼时，唾液淀粉酶开始分解我们吃的淀粉。

对不同人群的研究发现，那些传统上高碳水化合物饮食的群体(例如，日本人，他们吃米饭、荞麦、红薯等)有更多的副本AMY1而传统上低碳水化合物饮食的人(比如生活在北极圈附近的俄罗斯雅库特等地的人)则有更少的副本AMY1．

图10.1:选定人群中淀粉酶基因拷贝的平均数量
图片改编自Perry GH, Dominy NJ, Claw KG等。饮食与人类淀粉酶基因拷贝数变异的进化。自然遗传学。2007;39(10):1256-1260。

拷贝数的变化AMY1基因也与体重指数有关。拥有更多淀粉酶制造基因的人往往更瘦;而这些基因副本较少的人往往更重。

图10.2:AMY1拷贝数和体大小
图片改编自Falchi M, Moustafa JS, Takousis P, Pesce F, Bonnefond A, Andersson-Assarsson JC等。唾液淀粉酶基因拷贝数低易导致肥胖。自然遗传学。2014年5月1日;46(5):492-7。

AMY1也可能在餐后(餐后)葡萄糖消化和处理中发挥作用。拥有更多这种基因副本的人在食用含淀粉的食物后，血糖会降低。

简而言之:更多的拷贝AMY1可能意味着更好的淀粉消化和更有效地利用我们的身体。

有更多的AMY1对于高碳水化合物饮食的人群来说，这可能是一种有益的适应，这可能意味着来自这些人群的人可能在这种饮食中表现得很好。

我们不确定世界上所有吃高碳水化合物饮食的瘦弱健康的土著居民是否都有这种多副本淀粉酶的遗传特征，或者可能有其他机制帮助他们有效地消化碳水化合物。(例如，2017年的一项研究研究了两者之间的关系AMY1/2基因和体重指数也发现了这一点AMY1A”S效应还与肠道菌群消化淀粉的作用相互作用。)但这是一个有趣的假设。

这对你来说意味着什么

• 基因测试可以告诉你消化碳水化合物的能力．
  • Nutrigenomix测试该基因的rs4244372 SNPAMY1基因;AA型的人消化淀粉的能力不如AT型或TT型的人。
• 大多数直接面向消费者的测试(目前)还没有测试cnv．这里没有PN样本数据可以分享。许多cnv没有明确的起始点和终止点(这通常有助于我们看到DNA片段发生在哪里)。然而，高端实验室确实有许多识别CNV的技术，对外显子组或基因组进行测序可以帮助识别CNV。
• 基因检测可以告诉你你的祖先．正如我们在第五章比如乳糖耐受性，了解你的祖先可能会告诉你你更适合吃什么类型的食物或饮食模式。对回到更传统的饮食和生活方式的土著人口(例如，加拿大的第一民族或因纽特人回到狩猎、诱捕、捕鱼和收获野生食物)的研究表明，当他们遵循更适合他们进化史的饮食模式时，他们变得更健康、更健康。
• 你的祖先也会告诉你你的饮食传统．正如我们所看到的，食物不仅仅是为了生存或提供营养;这也是关于历史和文化的。了解你的基因遗传也可以激励你了解你的文化饮食传统和故事。这种知识和实践也是“健康饮食”的一部分。

胰岛素和葡萄糖管理

淀粉的消化始于口腔，通过唾液淀粉酶。碳水化合物代谢的另一个重要步骤是向胰腺发出释放胰岛素的信号。

这也会受到遗传因素的影响。

例如:

• 的KCNJ11基因编码一种调节胰岛素释放的蛋白质。功能的突变这个基因阻止胰岛素分泌对葡萄糖的反应。该基因有219个SNPs，其中6个与糖尿病有关(rs5219、rs5215、rs5210、rs5218、rs886288和rs2285676)。23andMe测试的rs5219 SNPKCNJ11．拥有这种等位基因的T型会产生一种对葡萄糖反应不佳的蛋白质。当这种情况发生时，我们不能从血液中清除葡萄糖。更多的葡萄糖在体内徘徊，导致高血糖、2型糖尿病和组织损伤等问题。
• 我们还不太确定这种蛋白质是由什么编码的CDKAL1确实，但它似乎与另一种在胰岛素抵抗中起作用的蛋白质相似。一些研究将snp与CDKAL1(如rs4712523)与欧洲、南亚和东亚人群的胰岛素分泌问题有关，尽管其他研究没有发现同样的联系。
• TCF7L2蛋白是由TCF7L2基因似乎在胰岛的形成中发挥了作用，胰岛中有制造胰岛素的β细胞。如果我们有rs7903146 SNP的T版本，我们可能会产生更少的胰岛素;如果我们是女性，我们也可能有更高的机会在怀孕期间患上糖尿病(被称为妊娠糖尿病)。TCH7L2 SNP与胰岛素问题之间的这种联系已经在具有欧洲、亚洲和非洲血统的人群中显示出来。

第六章《代谢》综述了影响我们体内葡萄糖和胰岛素调节的其他因素。

我们多样化的胰腺?

的INS胰岛素基因可含有可变串联重复数(vntr)，我们在第五章．

根据我们对非洲遗传多样性的讨论，也在第五章，在非洲人口中INSVNTR被分为22个世系，而在非非洲人口中只有3个世系(分为I类、IIIA类和IIIB类)。

这一特殊特征是非洲人和非非洲人之间异常显著的遗传差异。

对于大多数多态性来说，只有10%-15%的遗传变异是由于种群之间的差异造成的。

然而，就这一特定基因而言，估计表明大约28% -45%的遗传方差是由于非洲人和非非洲人之间的差异造成的。

目前还不清楚为什么这个特定的基因分化如此之大，但这与假设是一致的智人起源于非洲，留在非洲的人类(而其他人则以更小、基因更同质的群体迁移)有足够的时间实现多样化。

更有趣的是，我们找不到这种基因的现代灵长类亲戚。所以我们不知道哪个基因是最古老的。

的变化INSVNTR与多种特征和健康状况相关，如1型和2型糖尿病、多囊卵巢综合征(PCOS)、出生体重和体脂水平。这种多样性也可能有助于解释不同人群中疾病和健康问题的不同发病率。

我们在样本中发现了什么

23andMe测试这些基因和变异:

• CDKAL1(rs4712523)
• CDKN2A / B(rs2383208),
• HHEX(rs1111875),
• IGF2BP2(rs4402960),
• KCNJ11(rs5219),
• KCNQ1(rs2237892),
• MTNR1B(rs1387153),
• SLC30A8(rs13266634),
• WFS1(rs10012946),
• PPARG(rs1801282)，我们在第七章．

他们使用上述方法来创建2型糖尿病的综合“风险评分”。

除了基因数据，我们还询问人们是否检测过血糖，如果检测过，是什么。不是每个人都有，但有些人能够分享。

下图显示了我们的多snp“风险评分评估”结果，以及已知的空腹血糖测试结果。

每一行代表一个人。通读一遍，看看每个人的等位基因风险评分，以及他们实际测试的血糖水平(如果他们通过血液测试;如果没有，空格将为空白)。

图10.3:PN人群中2型糖尿病相关变异

你可能会注意到一些事情:

• 没有人有最高的“风险评分”。事实上，大多数人都是相当无聊的平均水平:这里的风险略高，那里的风险正常。
• 我们中有几个人的血糖低于平均水平。其中一个有纯合风险等位基因MNTR1B．
• 在这两名血糖高于平均水平的人中，没有人有高风险纯合等位基因。对他们来说，环境因素更重要。

这对你来说意味着什么

• 基因测试可以告诉你是否有与血糖调节问题有关的基因变异．功能增加或丧失的突变可能会影响你的身体处理糖和淀粉的方式，以及其他激素的功能(如褪黑素，在这种情况下MTNR1B)与胰岛素相互作用。
  • 23andMe测试以下内容，并使用它们来制定糖尿病“风险评分”:
    • CDKAL1(rs4712523),
    • CDKN2A / B(rs2383208),
    • HHEX(rs1111875),
    • IGF2BP2(rs4402960),
    • KCNJ11(rs5219),
    • KCNQ1(rs2237892),
    • MTNR1B(rs1387153),
    • SLC30A8(rs13266634),
    • WFS1(rs10012946),
    • PPARG(rs1801282)，我们在第七章．
  • 他们再次使用这些数据来创建2型糖尿病的综合风险评分。
• 我们可能(还)不知道所有涉及的基因．即使你没有任何“风险snp”，你也可能有其他影响你碳水化合物耐受性的snp。
• 然而，除了遗传因素之外，其他因素也会影响你的代谢健康和碳水化合物的消化．这些包括:
  • 你吃的碳水化合物的类型;
  • 你吃了多少;
  • 你有多活跃;
  • 你多大了;
  • 等。
• 血糖是一项重要的健康指标。不要只依赖基因测试。基因测试充其量只能预测可能的风险。它不能告诉你你的血糖实际上的样子。当我们在两餐之间进食或禁食时，血糖通常会升高或下降，但长期血糖升高可能告诉你存在潜在的健康问题。
• 定期做血液检查．一般来说，当空腹血糖受到影响时，人们可能已经走上了代谢综合征的道路。因此，作为定期体检(例如，每年一次)的一部分，进行空腹血糖测试和血脂测试是一个好主意，尤其是随着年龄的增长。
• 如果你是一个自己动手的人，你可以买一个家用血糖监测仪，全天检测你的血糖，包括饭后．餐后-“饭后”-血糖水平会让你更好地，更快地了解你的血糖水平，与空腹血糖相比。
• 不管基因构成如何，基本的营养原则仍然适用．避免添加糖，尽量减少加工食品，选择高纤维，营养丰富的选择，如水果和蔬菜，淀粉块茎，全谷物和豆类仍然是一个很好的策略。
• 如果你想知道你的身体是否会在高碳水化合物饮食中茁壮成长，只需尝试一两个月的高碳水化合物饮食，看看会发生什么．我们将“高碳水化合物”定义为超过50%的卡路里来自碳水化合物。记录你的感觉和表现，以及你的体重、身体成分和血糖(如果可能的话)。你从这个简单的实验中收集到的数据可能会给你一个比我们现在所能做出的大多数基因预测更明确的答案。
• 如果你想改善你的整体健康状况，请参阅我们的健康代谢策略第十二章．

营养素:脂肪

高脂肪和低脂肪饮食:哪个更“健康”?哪种饮食可以帮助我们保持苗条，或者更好地减肥?这场争论已经持续了几十年。

我们不能确切地说人们应该吃多少脂肪，或者什么类型的脂肪是“最好的”，原因之一是不同的人对不同的饮食有不同的反应。

很多人都很好奇基因检测是否能回答以下问题:

• 高脂肪饮食如何改变我们的:
  • 身体脂肪/体重?
  • 过早死亡的风险?
  • 血液化学?
• 如果这些变化与我们的基因构成有关，它们是如何联系起来的呢?
• 哪些具体的遗传因素可能涉及?(记住这些只是协会,而不是原因．）

研究饮食反应的方法学问题

研究表明，人们对高脂肪饮食的反应确实存在基因差异。

然而，在特定基因和特定结果之间仍然没有明确的联系。

首先，很少有研究对高脂肪饮食的基因反应进行研究，并有一个对照组。很少有研究是基于严格监控人们食物摄入量的数据(例如，人们在实验室里吃严格的菜单)。

相反，许多关于饮食摄入量的研究都是基于人们自己报告他们吃了什么，这是非常不准确的。

)你上周二午餐吃了什么?金枪鱼?金枪鱼的确切份量是多少?哦，等等，周三是金枪鱼吗?也许是鲑鱼?困难的,对吧?)

所以，事实上，没有一个在任何研究中使用饮食自我报告的数据可能特别有用。

这是营养研究中普遍存在的问题．

研究高脂肪饮食的其他问题包括:

• 在一些研究中，“高脂肪”可能占总热量的30%;在其他研究中，可能更多。
• 不同研究的脂肪类型可能有所不同(例如，比较不饱和脂肪和饱和脂肪，或比较加工过的油和天然存在的脂肪，如乳脂)。

要得出好的结论，我们需要好的数据。所以，在你得到你的基因检测结果之前，要认识到许多这些被提出的遗传联系所基于的科学研究可能存在重大的方法问题。

高脂肪饮食和体重

所有的减肥饮食都需要控制能量平衡(能量的摄入和消耗)。摄入一定比例的特定宏量营养素并没有什么神奇的。

然而，有些人发誓说高脂肪饮食有助于他们减肥。

这可能是因为一些人觉得高脂肪的饮食更有饱腹感，这是由于CCK等胃肠道激素的作用，它们对肠道中脂肪和蛋白质的存在做出反应。饱腹感越强意味着人们吃得越少，从而导致能量不足，有助于减肥。

另一些人，听说了神奇的高脂肪饮食的激动人心的故事，可能会跳上脂质的潮流，只会遗憾地发现，奶酪和黄油并不是他们个人的减肥途径。

以下是23andMe提出的潜在基因标记，以及它们在欧洲人群中的作用:

• APOA2SNP rs5082:与高饱和脂肪饮食者肥胖几率增加有关。
• APOA5rs662799:在高脂肪饮食(30%的卡路里来自脂肪)的人群中，拥有2个G基因副本与更高的BMI相关。这种SNP的GG版本也与早期心脏病发作的风险增加一倍有关。

其他研究着眼于膳食脂肪、其他snp和BMI之间的其他联系。结果是模棱两可的。

例如:

• 一些早期的研究表明，PPAR- γ(通常写为PPAR-)通路之间可能存在联系第七章)、膳食脂肪和BMI。然而，2016年晚些时候的一项涉及约1.1万名欧洲男性和女性的研究发现，饮食脂肪对PPAR途径中snp与体型之间关系的影响可能是“不存在或微不足道的”。
• 一项研究调查了食用油炸食品是否与32种遗传变异的“遗传风险评分”相互作用，结果发现，是的，如果人们吃更多的油炸食品，他们可能会更胖。但这是由于更多的能量摄入(换句话说，油炸食品的热量很高)，还是其他因素(比如吃很多快餐的人的其他行为)?(如果你好奇的话，完整的变体列表在这里:http://www.bmj.com）

这并不意味着有没有基因联系，只是我们还没有找到确切的联系．

我们有很多有根据的假设和有待进一步研究的领域。我们可以很自信地说，不同的人对不同的饮食有不同的反应。

高脂肪饮食和代谢健康

的rs662799和rs662799(C)等位基因APO5在不同的民族群体中，高脂肪饮食与体重增加和甘油三酯水平升高有关，如汉族和广州人，巴基斯坦人，加勒比西班牙人，以及欧洲(德系犹太人)，中东(西班牙裔)和也门裔的以色列人。

这表明，至少对某些人来说，高脂肪饮食可能会导致血脂状况较差。

一项针对韩国人群的研究观察了携带这种基因变体的人群APOA5使他们更容易有高甘油三酯的基因。(我们研究了第六章．）

研究人员要求参与者将蔬菜摄入量增加到每天六份，并用高纤维碳水化合物来源(如全谷物(如大麦)和豆类)取代加工碳水化合物——在这种情况下，我们熟悉的韩国主食白米饭。这种更高的纤维摄入量导致了更好的血糖和甘油三酯，并改善了胰岛素抵抗的标志物(HOMA-IR)，不管他们的基因型如何．

换句话说，不管你有什么基因，多吃蔬菜和纤维对大多数人来说都是一个好主意。

这项研究没有追踪减肥情况。但是，根据我们在PN教练项目中看到的情况，我们猜想提高食物质量和纤维摄入量可能会让一些人的腰带放松。

我们在样本中发现了什么

在我们的PN样本中，只有一个人有GG等位基因APOA25082卢比，所以很难得出任何结论。

然而,APOA5rs662799 SNP则是另一回事。

有了这个SNP, aa被认为是“正常的”，因为理论上他们会在高脂肪饮食中增加体重。GGs理论上更有可能失去重量。

我们的样本中有近80%是aa。一些助理医生说他们通常会因高脂肪饮食而增重。这是意料之中的，因为高脂肪饮食通常也含有高热量。其他aa说他们会保持不变。

然而，有少数人报告说，他们通常通过高脂肪饮食来减肥。他们都是ga，而不是gg。

我们的样本中没有GGs。这种等位基因的潜在罕见性可能有助于解释为什么健身行业的一些人对高脂肪饮食的减肥效果赞不绝口，但也解释了为什么许多人发现他们的实际情况与承诺不符。

当然，还有很多其他因素，比如:

• 脂肪的能量密度:它含有大量的卡路里，很容易吃得过多;
• 人们对吃更多脂肪的个人偏好，也可能受到基因的影响第八章更多关于脂肪口味偏好);
• 为什么人们一开始会吃高脂肪饮食，因为我们的一些PN人群可能故意想增加体重;而且
• 人们如何定义和衡量“高脂肪饮食”;或
• 他们是如何记录摄入量并观察结果的。

所以，我们不能肯定地说APOA2或APOA5变异真的有很大的不同。

这对你来说意味着什么

• 基因检测五月告诉你你是否可能高脂肪饮食增加或减少体重，或者高脂肪饮食是否会对你的血脂产生负面影响。但目前，这项研究还不确定。
• 你可能需要注意你的总脂肪摄入量-你一般摄入多少脂肪。
• 你可能需要注意饱和脂肪的摄入量．
• 你吃高脂肪的食物可能会增重。但是能量平衡(摄入卡路里和消耗卡路里)仍然是最重要的因素。这并不意味着如果你有“错误的”基因，你就注定再也不能享用黄油或培根了。你可能只需要调节摄入量，保持活跃，并做出健康的选择……你知道的，所有无聊而不神奇的事情。
• 其他饮食因素可能对控制甘油三酯也很重要，例如摄入足够的水果和蔬菜，以及从全谷物和豆类中获取纤维。
• 如果你想知道你的身体是否能在高脂肪饮食中茁壮成长，那就尝试一两个月的高脂肪饮食，看看会发生什么．我们将“高脂肪”定义为超过总热量35-40%的脂肪。如果可能的话，跟踪你的感觉和表现，以及你的体重、身体成分和血脂。你从这个简单的实验中收集到的数据可能会给你一个比我们现在所能做出的大多数基因预测更明确的答案。
• 把血脂作为常规体检的一部分(例如，每年或每两年)。同样，这将让你更清楚地了解目前实际发生的情况，而不是简单地基于没有明确数据的遗传标记进行推测。

生酮饮食

高脂肪饮食经常与“酮症”和“生酮饮食”等术语一起讨论。高脂肪饮食不一定是生酮饮食。

然而，考虑到人们通常把它们等同起来，而且某种形式的生酮饮食经常流行和过时，我们认为我们也应该在这里讨论生酮饮食。

酮体是一种特殊类型的分子(乙酰乙酸酯、β -羟基丁酸酯和丙酮)，我们的肝脏可以从脂肪酸中产生酮体。我们可以利用这些能量来获取能量，特别是在其他能量来源不容易获得的时候，比如我们已经有一段时间没有食物了(禁食时，大多数人会在2-3天内进入酮症)。

饮食酮症仅仅意味着血液中的酮含量高于一定水平。同样，这种情况最常发生在我们禁食时，或者当我们吃非常低碳水化合物的饮食时(往往是高脂肪饮食，因此会混淆高脂肪、低碳水化合物和生酮饮食)。

我们也可以在不改变饮食的情况下通过服用酮补充剂来提高血液中酮的水平，尽管这与禁食或限制碳水化合物引起的酮症的生理状态不一定相同。（这里有一个链接到更多关于生酮饮食的阅读。）

快速浏览一下饮食支持小组，就会发现生酮饮食有它的狂热粉丝——那些尝试过刺激生酮饮食方式的人，感觉很棒，现在希望其他人都这么做。

然而，就像大多数其他饮食方式一样，参与某些代谢途径的关键基因的变异可能会决定我们对这种或任何其他饮食方式的反应。

FGF21而且HMGCS2

你可能还记得FGF21第八章关于食物偏好。的FGF21FGF21是一种有助于调节能量平衡和胰岛素敏感性的蛋白质。

对小鼠的早期研究发现，肝脏中的FGF21蛋白在三种状态之一下增加:禁食、生酮饮食或低糖/低蛋白饮食。这会增加脂肪氧化，减少炎症，增加能量消耗，增加葡萄糖耐量。(通常都是好事。)

然而，在人类中，FGF21是只有禁食超过72小时，而不是其他饮食。

实验室模型表明，FGF21，以及其他遗传和表观遗传因素，也可能影响我们对生酮(低碳水化合物/高脂肪)饮食的反应。

模型表明:

1. 通过一种名为SIRT3的蛋白质的表观遗传重塑，酮体(即乙酰乙酸)启动了FGF21蛋白的生产。
2. 这会增加一种叫做HMGCS2的蛋白质的产生(3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶a合成酶2，以防你需要赢得生物学问答之夜)。HMGCS2是制造酮体所需的一系列酶中的第一种酶。
3. 酮体产生更多的FGF21和HMGCS2。
4. HMGCS2可以制造更多的酮体，除非有一个多态HMGCS2基因(rs28937320)。有几种类型的多态性，其中一种可能是完全不活跃的。在这种情况下，生酮饮食不会触发FGF21，因为很少甚至不会产生酮体。

图10.4:酮体代谢与调节
图片改编自Newman JC, Verdin E.酮体作为信号代谢物。内分泌代谢趋势。2014年1月31日;25(1):42-52。

基因突变HMGCS2基因与一种被称为HMG-CoA合成酶缺乏症的遗传状况有关。

正常饮食时，HMG-CoA合成酶缺乏症患者没有问题。但禁食时，他们不能正常进入酮症(又名低酮);他们可能会因为血糖过低而陷入昏迷。

HMG-CoA合成酶缺乏症不是一种需要治疗的疾病。受影响的人只需要避免长时间的禁食，可能还需要停止阅读饮食支持小组。

如果你担心你可能会有这种疾病，可能不用太担心:这是一种相对罕见的常染色体隐性遗传疾病(换句话说，你需要两个突变基因的副本)，发病率不到100万分之一。

我们大多数人不会有这种罕见的遗传疾病。然而，考虑到新陈代谢的复杂性，我们对生酮饮食的反应仍然很有可能不同。

这对你来说意味着什么

• 基因测试可以告诉你是否患有HMGCS2Rs28937320变种，可能会影响你对生酮饮食和禁食的反应。23andMe没有对这种变体进行测试，但其他商业服务可能会。再说一次，这种变体非常罕见，所以你很有可能不拥有它。
• 如果你想知道你的身体是否会在生酮饮食中茁壮成长，那就试试生酮饮食几周，看看会发生什么．用于治疗儿童癫痫的标准生酮饮食方案通常使用膳食脂肪与蛋白质和碳水化合物的比例为4:1(换句话说，每1克蛋白质和碳水化合物的比例为4克脂肪)。一般来说，这种饮食方式需要2-3天才能进入酮症。如果你尝试了几个星期的酮类饮食，感觉很好，或者很糟糕，或者“无聊”，那么你就有了答案。你从这个简单的实验中收集到的数据可能会给你一个比我们现在所能做出的大多数基因预测更明确的答案。
• 尝试并发现适合你的饮食你．在某种饮食方式下，其他人的结果可能与你的不一样，部分原因可能是遗传因素。

微量营养素:叶酸和MTHFR变体

的MTHFR该基因编码亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)。

这种酶帮助我们处理维生素B9或叶酸(特别是叶酸)，叶酸天然存在于各种各样的食物中，参与许多生理过程，包括拥有一个健康的怀孕。

两种常见的MTHFR多态性(rs1801133和rs1801131)影响我们的身体如何代谢这种营养物质。大约60%到70%的人会有其中一种变异。大约10%的人同时拥有这两种多态性。

当MTHFR蛋白水平较低时(特别是当一个人有两个rs1801133多态性副本时)，我们也不能处理叶酸。同型半胱氨酸水平可能上升。高同型半胱氨酸与炎症和心脏病、中风等慢性疾病有关。

表10.1:两种常见的MTHFR多态性及其影响

不过，这些比较常见MTHFR多态性不会导致严重的MTHFR缺乏，这是一种更罕见的遗传隐性疾病，随着人们年龄的增长，会导致主要的神经系统、运动和精神障碍。

MTHFR和大多数基因一样，它并不单独起作用。

MTHFR蛋白要完成它的工作，它还需要核黄素(又名维生素B2)作为一种代数余子式这种物质是酶发挥作用所必需的。核黄素作为辅助因子参与了广泛的反应和生物过程。

因此，参与核黄素吸收、代谢和利用的基因会影响任何物质的效果MTHFR基因变异一。

现在，我们知道人类基因组中大约有90个基因编码依赖核黄素的蛋白质。有六个基因负责核黄素的摄取和转化为活性辅酶黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)，还有两个基因负责将这种酶转化为另一种形式的二氢黄素。

这意味着我们有效使用MTHFR的能力可能取决于许多复杂的因素，而不仅仅是遗传因素MTHFR变体。

虽然有相当多的基因检测服务提供了基于遗传数据的B族维生素补充建议，但美国营养与饮食学会认为，目前没有足够的证据MTHFR改变当前叶酸推荐量的多态性。

同样，美国医学遗传学和基因组学学院也在积极开展研究不鼓励中两种常见多态性的测试MTHFRGene认为:

• 它具有“最小的临床效用”;
• 没有证据表明特定的治疗可以降低高同型半胱氨酸的风险或与之相关的其他健康状况MTHFR变异;而且
• 担心的患者最好直接检测他们的同型半胱氨酸水平。

我们在样本中发现了什么

23andMe测试各种MTHFR多态性。以下是我们发现的两种最常见的风险变异。

图10.5:PN人群中的MTHFR变异

然而，目前尚不清楚这些变异是否真的会给受影响的人带来健康问题。

这对你来说意味着什么

• 和往常一样，这很复杂。基因、蛋白质和营养物质以高度复杂的方式相互作用。
• 如果你有MTHFR多态性，你的身体在处理叶酸方面可能不如其他人有效．这对考虑怀孕的女性尤为重要。然而，如果你有其他与叶酸含量低明确相关的健康问题，比如贫血，这是值得探索的。
• 如果你有顾虑，请咨询合格的医疗服务提供者．你可以直接通过血液测试来检测你的同型半胱氨酸水平。不要只依赖基因检测数据，这充其量只是对风险的预测，而不是确定的衡量标准。

咖啡因代谢

你可能已经注意到媒体上关于咖啡因对你是“好”还是“坏”的相互矛盾的报道。

在判断关于咖啡和心脏病之间联系的研究时，有一个问题是，我们在处理咖啡因的方式上存在基因差异。

的基因CYP1A2编码细胞色素P450“超级家族”的酶，参与药物与胆固醇、固醇和其他脂类的分解。咖啡因主要由一种名为P450 1A2的肝酶代谢，并分解为副产物，如茶碱、副黄嘌呤和可可碱(黑巧克力中的化合物，据说能让我们感觉良好)。

的变化CYP1A2rs762551 SNP基因决定了一个人代谢咖啡因的速度。

• 如果你喝的是“慢速”咖啡，更多的咖啡因似乎可以提高你的慢性疾病风险。
• 如果你喝的是“快速”咖啡，那么更多的咖啡因似乎可以较低的你的慢性疾病风险。

然而，这只是关于你的身体流程咖啡因。

这并不意味着你的咖啡因摄入习惯是由你的基因决定的，尽管这可能也有一些遗传基础。

比较基因相同的双胞胎的研究表明，遗传可以解释34-58%的咖啡因相关影响和消费模式，除非你是一个重度咖啡因使用者，在这种情况下，遗传的贡献会上升到77%左右。

对于那些少量或适量摄入咖啡因的人来说，遗传似乎没有环境那么重要——例如，他们周围的人在做什么，他们是否喜欢咖啡或茶的味道(关于食物偏好的更多信息，请参阅第八章)等。但对那些人来说重对于咖啡因消费者来说，遗传似乎发挥了更大的作用，尽管仍不是100%。

我们在样本中发现了什么

PN的许多人都是咖啡和茶的忠实粉丝，以至于在PN聚会上喝高端咖啡和茶是人们梦寐以求的一部分。人们自己烘焙咖啡豆，为某个城市最好的咖啡烘焙店或咖啡店而争论不休，而且永远不会被发现喝便宜的绿茶。

你可能会认为，鉴于我们对神奇的生物碱咖啡因的热爱，我们所有人都可能是快速代谢者。

事实上，我们中只有一半人是这样的。

如果我们知道我们的咖啡因加工方式，我们会改变吗?

这很难说，但是……

如果我们实话实说，可能不会。

图10.6:PN人群咖啡因代谢的差异

这对你来说意味着什么

• 这一点可能值得做一下测试，但前提是你真的想做点什么。如果你有“慢速”版本，但不愿意放弃你每天的咖啡壶，那么，你不妨省下测试的钱，把它花在浓咖啡上。

接下来是什么

在下一章中，我们将看看遗传变异如何影响我们的运动表现和对运动的反应。