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看美劇的時候,不時會有一個乳糖不耐癥的人。這些人一旦吃了乳制品,可能會嘔吐腹瀉,氣貫?zāi)c道。以至于我以為這種病是歐美人的富貴病,結(jié)果一看 ,什么?80%~100%乳糖不耐癥的中國人?
這讓我很困惑,為什么我從小就喝牛奶吃冰淇淋,從來沒有發(fā)現(xiàn)任何問題?如此高的普遍性,為什么沒有人喝完牛奶后感到不舒服?所以我努力學(xué)習(xí)。
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早在460-370 B.C,古希臘醫(yī)生希波克拉底描述了乳糖不耐癥的癥狀。他注意到有些人喝牛奶后會有胃腸道不適。
直到20世紀50年代末,這種癥狀才得到現(xiàn)代醫(yī)學(xué)界的認可。在此之前,人們用食物不潔來解釋癥狀。Holzel(1959)和Durand(1959)從事乳糖不耐癥的較早研究。 他們的實驗方法現(xiàn)在看起來簡單而直接。將牛奶的各種成分分離給有牛奶不適癥狀的人,較終確定乳糖在搗亂。因為此時科研界對酶的作用有了一定的認識,他們提出了一個假設(shè):這些不能喝乳糖的人缺乏乳糖酶。
假說隨后被證實, 20世紀70年代初的遺傳學(xué)和蛋白質(zhì)分析技術(shù)表明,一些成年人可以在腸細胞中產(chǎn)生乳糖酶,而乳糖不耐癥的成年人沒有乳糖酶。
在有乳糖耐受基因人體內(nèi)的乳糖代謝途徑:乳糖直接在小腸細胞分泌的乳糖酶分解成葡萄糖和半乳糖,再被小腸吸收(Cite from: https:// .informedhealth.org/lactose-intolerance.2113.en.html)科學(xué)家們做了更多的研究,發(fā)現(xiàn)乳糖不耐癥是常染色體隱性遺傳。那么,是什么導(dǎo)致一些成年人產(chǎn)生乳糖酶,而另一些成年人不產(chǎn)生乳糖酶呢?其中一個猜測是,也許這是因為每個人的乳糖酶基因序列不同。1991年,Boll研究成人乳糖耐受性和不耐受性乳糖酶基因(LCT)編碼區(qū)域的序列發(fā)現(xiàn)基因序列在這兩個群體中是相同的。
那為什么同一個基因在不同的人中表達不同呢?答案是這兩個人的基因調(diào)節(jié)位點不同。在2002年,Enattah在設(shè)計了一個實驗并研究了芬蘭的九個大家庭之后,這些家庭中,有些人有乳糖耐受性,有些人有乳糖耐受性。利用遺傳連鎖失衡的原則,他們終于找到了乳糖不耐癥的相關(guān)位置。這個位點(C/T-乳糖酶基因13910(LCT)增強子(上游基因)MCM增強子能調(diào)節(jié)基因的表達。在有乳糖耐受性基因的人中,增強子不受年齡的調(diào)節(jié),一直在促進乳糖酶的表達。然而,在有乳糖耐受性基因的人中,增強子受年齡的調(diào)節(jié)。乳糖酶只在兒童早期表達,而不是成人表達。
乳糖代謝:乳糖不能在小腸中分解,直接進入大腸被細菌分解為二氧化碳、氫、甲烷(脹氣)、短鏈脂肪酸(嘔吐),高滲透液(腹瀉) (Cite from https:// .informedhealth.org/lactose-intolerance.2113.en.html )這一刻,謎團似乎解開了。我們喝牛奶后能預(yù)測我們的反應(yīng)嗎?
但事實并非如此,因為不是所有有乳糖不耐癥基因的人都會有乳糖不耐癥的癥狀。Hey n據(jù)統(tǒng)計,約70%的全球人口有乳糖不耐癥基因,但為什么不是每個人都有典型的臨床癥狀呢?
答案隱藏在腸道菌群中。乳糖進入結(jié)腸后,從產(chǎn)氣細菌轉(zhuǎn)化為單糖,不能被結(jié)腸吸收,從而增加滲透壓和腸液體積。這種發(fā)酵產(chǎn)生氫、甲烷、二氧化碳等氣體,引起一系列癥狀。事實上,這種癥狀類似于食物中毒、炎癥性腸炎或吃太多豆子或紅薯。因為這些癥狀的原因是產(chǎn)氣細菌。
生活大爆炸 人人常用Leonard乳糖不耐開玩笑(主要癥狀是產(chǎn)氣)事實上,并不是所有的細菌發(fā)酵乳糖就一定會產(chǎn)氣,比如雙歧桿菌。雙歧桿菌代謝乳糖生成乳酸,并且不產(chǎn)生氣體,反應(yīng)簡化如下。
同時,雙歧桿菌非常喜歡消耗乳糖。當(dāng)乳糖和葡萄糖同時存在時,與大多數(shù)細菌不同,雙歧桿菌優(yōu)先消耗乳糖,直到乳糖完全消耗。也就是說,乳糖進入大腸后,如果有足夠的雙歧桿菌,就會先吃乳糖,不會給其他產(chǎn)氣細菌消耗乳糖的機會,也不會產(chǎn)氣。也就是說,即使你的基因顯示你的乳糖不耐癥,雙歧桿菌也會防止乳糖不耐癥的癥狀。這是在過去兩三年才被發(fā)現(xiàn)和證實的。
2016年10月,nature genetic 就發(fā)表一個GWAS研究發(fā)現(xiàn)乳糖不耐基因SNP位點與腸道菌中雙歧桿菌的豐度密切相關(guān)( )。今年1月,北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的研究人員發(fā)現(xiàn),實驗志愿者服用低聚半乳糖(GOS)之后,乳糖不耐受個體雙歧桿菌明顯增多,伴隨著乳糖不耐受癥狀的改善和消失。這進一步證實,雙歧桿菌可以增強乳糖耐受性,在乳糖不耐癥基因患者中。
乳糖不耐癥狀解決方案不吃含乳糖的東西。含乳糖的常見食物是牛奶,雖然牛奶是補鈣的好來源,但目前各種食物都很豐富,overeating在危害健康的時代,基本上沒有食物是不可替代的。如果你不喜歡喝牛奶,放棄喝牛奶也沒什么損失。服用乳糖酶。該方案廣泛應(yīng)用于歐美,借助外源酶幫助消化乳糖。改善菌群。理論上是較好的方案,但是如何改善菌群呢?這是一種價值billion dollar目前有很多研究,但目前還沒有好的答案。就乳糖不耐癥而言,從少量含乳糖的食物開始,慢慢增加大量是可行的。原因是吃乳糖可以增加腸道菌中雙歧桿菌的比例,盡管開始疼痛,但當(dāng)雙歧桿菌的數(shù)量慢慢增加時,乳糖不耐癥的癥狀也會消失。至于服用雙歧桿菌益生菌,我認為目前看來希望不大,主要是因為不能保證益生菌中的雙歧桿菌活著(雙歧桿菌厭氧),人體腸道也有colonization resistance(如何翻譯)(腸道微生物保護自身免受新的有害微生物入侵的機制)。乳糖不耐基因類型的其他知識點是原發(fā)性的,乳糖耐基因類型是突變由于第一批實施現(xiàn)代科學(xué)醫(yī)學(xué)的國家是由西歐和北歐血統(tǒng)的人主導(dǎo)的,成年乳制品的消費被認為是理所當(dāng)然的。西方人有一段時間沒有意識到大多數(shù)人在成年期不能消費乳制品。
在美國民權(quán)運動之后,越來越多的人意識到大型醫(yī)學(xué)研究應(yīng)該包括多樣性的種族(以及所有的性別和年齡)。更多的研究表明,乳糖不耐癥基因類型是原。因此,有些人認為術(shù)語應(yīng)該被逆轉(zhuǎn) - 乳糖不耐受應(yīng)視為標準,少數(shù)群體應(yīng)標記為乳糖酶持久癥。
乳糖耐受表( 腸道表達乳糖酶)基因突變不止一次發(fā)生(T-13910)基因型只能解釋北歐人中的乳糖不耐。(a)全球乳糖不耐基因表型分布;(b) (T-等位基因的全球分布在芬蘭發(fā)現(xiàn)的乳糖耐受基因型(C/T-13910)只能解釋北歐人觀察到的乳糖不耐癥,而不能解釋非洲和中東的乳糖不耐癥 。非洲和中東的乳糖耐受表有三個位置(G/C-14010,T/G-13915 and C/G-13907)。這說明乳糖耐受突變多次發(fā)生。在乳制品的重要領(lǐng)域,這些突變因其優(yōu)勢而被選擇,這是教科書水平趨同演變的一個例子。
另外,我想解釋的是,無論是23andme或者其他基因檢測SNP大多數(shù)芯片只檢查乳糖不耐基因。(C/T-13910)這個位點。 事實上,這個位點只對高加索人有意義。對于非裔或中東裔,應(yīng)檢查另外三個位點。 至于中國人,就不用查了。我們都是乳糖不耐癥的原發(fā)性基因。
在乳制品的重要領(lǐng)域選擇破碎的乳糖不耐基因并不意味著該基因在其他領(lǐng)域也有優(yōu)勢。同樣,一個基因在過去的環(huán)境中表現(xiàn)出優(yōu)勢,并不意味著它也可以在現(xiàn)在和未來發(fā)揮優(yōu)勢。例如,幫助你的祖先熬過過去食物短缺的基因,但今天豐富的食物會讓你患上肥胖引起的疾病。腸道菌在代謝宿主無法消化的碳水化合物中起著重要作用,但這一領(lǐng)域也充滿了未知和挑戰(zhàn)。目前知道較透徹的是雙歧桿菌對乳糖不耐緩解的明顯作用,但菌群結(jié)構(gòu)還是有很多問題沒有解決。就像所有的科學(xué)問題一樣,我們對乳糖不耐癥的理解是一個漸進的過程。雖然有時我們會失明,雖然我們總是局限于時代的技術(shù)和文化,但客觀事實永遠不會改變,無論政治和文化如何影響。人類不斷提問,不斷回答,實現(xiàn)科學(xué)之美。喝不喝牛奶是個人選擇,別人不應(yīng)該評價或干涉。對食物的偏好本身就是基因、環(huán)境和環(huán)境共同作用的結(jié)果,每個人都有自己的差異,沒有必要綁定到一個社區(qū)。我目前在科研一線,與臨床應(yīng)用還比較遠,如果你有腸道不適癥狀,較好找專業(yè)醫(yī)生就診。最后,我講了一個關(guān)于我周圍的故事。一個同學(xué)老梅小時候可能喝了變質(zhì)變化的牛奶,腹瀉。然后他的母親堅持認為她兒子的乳糖不耐癥,一切都只給他不含乳糖的食物。結(jié)果,他長大后,用乳糖不耐癥的標簽測量了自己23andme, what? 他實際上是乳糖耐受性,然后他試圖喝牛奶,發(fā)現(xiàn)自己完全正常。 童年時被莫名其妙地剝奪了吃冰淇淋的權(quán)利...大多數(shù)冰淇淋都含有乳糖參考文獻:Harrington, L. K., and J. F. Mayberry. "A re‐appraisal of lactose intolerance." International journal of clinical practice 62.10 (2008): 1541-1546.
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