【开明e讲堂】郑厚峰:你能不能喝酒、喝了唱红脸还是白脸?答案都在基因

改编自2021年08月06日《浙江日报》前沿版面文章:《探索生物进化的遗传密码—你的姓氏里,藏了多少秘密》。

酒在人类悠久的历史文化中扮演着独特的角色——不论是喜气洋洋之际,还是愁苦哀怨之时,总会弄上几个小菜,邀亲友三五人,团团坐坐,推杯换盏,以酒助兴。

为什么有些人特别能喝酒?又有些人一杯就倒?这会跟人类的基因有关吗?

西湖大学“疾病与群体遗传信息实验室”对中国人群做了大样本调查,形成了部分研究成果。现在,就有请西湖大学特聘研究员、独立实验室负责人郑厚峰为我们做一次关于喝酒的科普解读。

能不能当酒友,基因说了算

在生活中不难发现,很多人一喝酒就脸红,放眼全世界,这种人群大多是亚洲人,所以喝酒脸红被称作“亚洲红”,喝酒脸红代表机体的解酒能力差,而这一在亚洲人中广泛出现的现象,就是由基因突变引起的。

事实上,从微观的角度来看,两个普通人的基因组大部分都是一样的,但根据DNA中腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶四种碱基的排序,几乎每一千个碱基对中就会出现一个不相同的。

“‘解酒基因’在基因组上定位在乙醛脱氢酶(ALDH2)上的一个错义突变,命名为‘rs671’,也就是说喝酒会不会脸红就由我们12号染色体的这个位置的等位基因决定的。”郑厚峰用鼠标指着电脑屏幕上被标记出的某个位置说。

人体的染色体是成对出现的,普通人通过基因检测,在ALDH2基因位点“rs671”上会出现等位基因G和A的3种基因型(GG、GA和AA)中的一种。郑厚峰团队在调查了2349例中国人群个体后发现,在标记为“要喝酒”的人群中,“rs671”这一位置上是“GG”基因型的个体占到68.6%,是“AA”基因型的个体仅占0.8%,提示“要喝酒”的人,大部分携带GG基因型。而在携带“AA”基因型的人群中,96.3%的人标记为“不喝酒”。所以,这个基因位点为GG基因型的人,在较大程度上是“能喝型选手”;这个基因位点为AA基因型的人,在较大程度上是“不能喝”。

A图显示喝酒人群中68.6%都携带GG基因型,AA基因型仅占0.8%,

B图显示AA基因型携带者96.3%不喝酒

概括来说,可以“接地气”解释为以下情况:

GG型:“两个解酒(等位)基因”

这类人因为可以更快地代谢乙醛,所以不容易引起乙醛堆积,喝酒的危害稍小些;常人口中的“千杯不醉”。

GA型:“一个解酒(等位)基因”

这类人也丧失了大部分的乙醛代谢能力,如果不断喝酒,会逐渐对乙醛、脸红的现象产生耐受,造成“酒量可以锻炼”的错觉。但乙醛在体内堆积的越多,对身体的伤害也越大。

AA型:“没有解酒(等位)基因”

这类人由于不能代谢乙醛,不胜酒力,很快就醉倒了,所以反而不会去喝酒,对健康也不会有大的影响;也就命中注定“一杯倒”。

喝酒后不同脸色说明了什么?

酒精化学名乙醇,在活性正常的乙醇脱氢酶(ADH1B)作用下分解为乙醛,随后活性正常的乙醛脱氢酶(ALDH2)将乙醛转化为乙酸。最后乙酸被转化为二氧化碳和水,排出体外。

酒精的代谢过程

喝酒脸红的原因,是乙醛堆积,即拥有正常的ADH1B,而ALDH2不正常(比如上述提到,蛋白编码的位点rs671的G等位基因突变为A)。此时,体内积累大量的乙醛而不能被及时代谢,乙醛具有让毛细血管扩张的功能,而脸部毛细血管的扩张才是脸红的原因。所以,传言“喝酒脸红代表酒量好”还真是冤枉了一众“关公脸”!

喝酒脸白的原因,考虑应该是乙醇在肝脏堆积,即ADH1B和ALDH2均不正常,只能靠肝脏里 的P450慢慢氧化。此类人对喝酒,对身体有害,对肝脏的毒副作用会较严重。

实验数据显示,乙醇脱氢酶ADH1B的rs1229984突变作用与乙醛脱氢酶rs671突变相反,可以使得乙醇脱氢酶活性增加,乙醇分解速度加快。而中国人群乙醇脱氢酶ADH1B-rs1229984突变频率要高于欧美人群,也就是说,大部分中国人可以正常代谢乙醇,而一部分人不能代谢乙醛,这部分人就是喝酒脸红的人。

北方人比南方人能喝?男女饮酒习惯有什么差别?

据悉,在全世界范围内,大约有5.4亿人存在“解酒基因”(乙醛脱氢酶)的突变,东亚人群“解酒基因”突变的频率更高。根据郑厚峰团队的研究样本显示,在我国“解酒基因”从G突变为A的频率在北方人群(秦岭淮河以北)中是15.4%,在南方人群(秦岭淮河以南)是24.4%,在岭南人群(五岭山脉以南)中是35.8%,这个数据似乎也符合了日常生活中的一个印象:北方人比南方人更能喝酒。

A图显示乙醇脱氢酶座落在4号染色体,乙醛脱氢酶座落在12号染色体

B图显示乙醛脱氢酶基因突变频率南方高于北方

而在中国的酒桌文化上,谁该给谁劝酒,谁该给谁敬酒,酒杯谁高谁低,都是有规矩的,女性在酒桌上一般也有天然的豁免权——“女士随意,男士必须干了。”

郑厚峰团队的研究成果,与不鼓励女性喝酒的中国文化相吻合:携带GG基因型的女性中不喝酒的比例高于男性(83.21% vs 23.73%)。也就是说,这部分女性虽然携带有GG基因型,即有喝酒能力,但可能不喝酒。

此外,研究还表明,在男性中,饮酒与血压升高存在因果关系。并且不管现在是否已经戒酒,这个因果关系都存在。所以,所谓“小酌有利于健康”似乎也是不成立的。

最后,破解了喝酒的基因秘密,有一个迷思也不复存在了——酒量这件事,真的练不了。因为在现代,基因是无法改变的。如果你比以前更能喝了,只是因为身体长期耐受的结果,但这也意味着身体损害更大了。

多读一点:研究基因与疾病,样本库是基础

这一个关于酒量的研究课题,背后是“群体遗传学”。

“简单来说,群体遗传学研究的是一个群体的基因频率在传代过程中的变化,通过整个基因组在群体里突变频率的情况来看人群历史和人群分层。”郑厚峰解释道。在群体遗传研究和人群队列的建立上,欧洲起步是最早的。现在国际上用的最多的是英国的UK Biobank大型数据库,包含了近50万英国居民的疾病表型数据和基因组数据。

近十余年来,我国也陆续建立起若干前瞻性人群队列。比如中国疾病预防控制中心(项目Ⅱ期改为中国医学科学院)与英国牛津大学合作启动了一项大型的中国慢性病前瞻性研究项目是国内目前为止最大的一项队列建立。

早在2017年,郑厚峰进入浙江西湖高等研究院(西湖大学前身)时就想展开大型队列研究。他希望建立起中国人自己的大型研究队列。于是,2016年至2017年间,西湖大型生物样本库建设(Westlake BioBank for Chinese以下简称WBBC)进入筹备阶段。2017年9月,WBBC初试阶段开始启动样本的收集工作,其目标人群是14至25岁的年轻大学生。历时两年多,WBBC初试阶段项目最终的基线样本量为14726人,其中男性4751人和女性9975人。并已完成近一万人的基因组测序和分型。不久前,WBBC初试阶段描述性论文已发表。

WBBC初试阶段描述性论文发表

“我们最终的目标是招募至少10万个不同年龄段的中国人群研究对象。”郑厚峰说,“在大样本的数据收集整理及分析基础上,寻找疾病的发生及发展规律,建立起基于基因与环境的衰老评估体系。”

人物名片

郑厚峰,民进西湖大学支部副主委;2004届临床医学本科毕业,2010年获医学博士学位,加拿大麦吉尔大学(McGill University)人类遗传学博士后(2010--2014)。2015年入选杭州市侨界十大杰出人物。现为西湖大学生命科学学院特聘研究员,博士生导师,浙江省数理医学学会生物医学大数据专业委员会主任委员,中国医疗保健国际交流促进会骨质疏松分会常务委员。

郑厚峰实验室团队

参考文献:

Zhao PP, Xu LW, Sun T, Wu YY, Zhu XW, Zhang B, Cheng Z, Cai X, Liu YC, Zhao TT, Wu TT, Ma HY, Wang L, Zhang XW, Yang L, Zheng HF. Relationship between alcohol use, blood pressure and hypertension: an association study and a Mendelian randomisation study. J Epidemiol Community Health. 2019 Sep;73(9):796-801.

Peikuan Cong, Wei-Yang Bai, Jinchen Li, Nan Li, Sirui Gai, Saber Khederzadeh, Yuheng Liu, Mochang Qiu, Xiaowei Zhu, Pianpian Zhao, Jiangwei Xia, Shihui Yu, Weiwei Zhao, Junquan Liu, Penglin Guan, Yu Qian, Jianguo Tao, Mengyuan Yang, Geng Tian, Shuyang Xie, Keqi Liu, Beisha Tang, Hou-Feng Zheng. Genomic analyses of 10,376 individuals provides comprehensive map of genetic variations, structure and reference haplotypes for Chinese population. bioRxiv 2021.02.06.430086. https://doi.org/10.1101/2021.02.06.430086

Zhu XW, Liu KQ, Wang PY, Liu JQ, Chen JY, Xu XJ, Xu JJ, Qiu MC, Sun Y, Liu C, Bai WY, Zhao PP, Xia J, Gai SR, Guan PL, Qian Y, Cong PK, Xie SY, Zheng HF. Cohort profile: the Westlake BioBank for Chinese (WBBC) pilot project. BMJ Open. 2021 Jun 28;11(6):e045564.

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原标题:《【开明e讲堂】郑厚峰:你能不能喝酒、喝了唱红脸还是白脸?答案都在基因》