猫 MC4R 基因错义变异与肥胖的关联研究：为猫咪健康 “称重”

为探究猫肥胖与基因关系，研究人员分析 MC4R 基因多态性，发现 3 个 SNP 与肥胖相关，为猫肥胖研究提供新方向。

　　在猫咪的世界里，肥胖正逐渐成为一个不容忽视的健康问题。如今，越来越多的猫咪过着 “养尊处优” 的生活，它们吃着营养丰富的食物，却缺乏足够的运动，肥胖的身影随处可见。肥胖可不是可爱的代名词，它会让猫咪面临诸多健康风险，像胰岛素抵抗、糖尿病（Diabetes mellitus ）、跛行和皮肤病等。据统计，美国有三分之一的家猫和狗超重，全球范围内，超重或肥胖猫的患病率在 11.5% - 63% 之间波动。

众多研究表明，肥胖是由多种因素共同作用的结果，其中基因的影响不容小觑。在参与调节能量平衡的众多基因中，黑皮质素 4 受体基因（MC4R）格外引人注目。此前研究发现，猫 MC4R 基因的特定错义变异（c. 92 C>T ）与超重的糖尿病家猫有关，但对于该基因在更多猫群体中的情况，仍存在诸多未知。为了深入了解猫肥胖与基因之间的关系，来自伊斯坦布尔大学 - 塞拉哈帕萨分校（Istanbul University-Cerrahpasa）的研究人员 Salah Aldin Mousa Basha 和 Iraz Akis 展开了一项意义重大的研究。相关成果发表在《Veterinary Research Communications》杂志上。

研究人员开展这项研究时，运用了多种关键技术方法。他们从 30 只肥胖和 20 只非肥胖的非糖尿病猫身上采集血液样本，计算每只猫的身体状况评分（BCS）和猫体重指数（fBMI）。通过 DNA 提取技术，从全血样本中分离出基因组 DNA ，接着利用 PCR 扩增技术，对猫 MC4R 基因的外显子 1 部分进行扩增，最后使用测序技术测定基因序列。同时，借助生物信息学软件对序列变异进行分析，并运用统计分析方法探究基因多态性与肥胖的关联。

下面来看看具体的研究结果：

1. 基因多态性发现：研究人员在猫 MC4R 基因中共鉴定出 6 个单核苷酸多态性（SNP），其中 4 个是首次发现。这些遗传多态性信息已提交至欧洲变异档案库（European Variation Archive），项目登录号为 PRJEB72817。
2. 非同义 SNP 分析：3 个 SNP 为非同义突变。rs783632116（T/C）导致亮氨酸 31 脯氨酸（L31P）替换；ss11356259660（G/A）和 ss11356259661（G/A）分别导致丙氨酸 68 苏氨酸（A68T）和谷氨酸 100 赖氨酸（E100K）替换。利用生物信息学工具预测这些氨基酸变化对 MC4R 蛋白的影响，结果显示 L31P 可能为良性，A68T 可能有损害作用，而对于 E100K，不同工具预测结果不一致。
3. SNP 与肥胖的关联：通过对比肥胖和非肥胖猫的等位基因频率，发现 SNP rs783632116 与肥胖存在显著关联。回归分析表明，rs783632116、ss11356259660 和 ss11356259661 这 3 个 SNP 与 fBMI 显著相关。具体来说，rs783632116 的 CC 基因型与较高的 fBMI 相关，C 等位基因可能是肥胖风险等位基因；而 ss11356259660 和 ss11356259661 的 GA 杂合基因型与较高的 fBMI 相关，野生型纯合基因型可能具有保护作用。

研究结论和讨论部分意义重大。此前关于猫 MC4R 基因的研究有限，且不同研究结果存在差异。本次研究发现，MC4R:c. 92 C>T（rs783632116）多态性在非糖尿病猫中与 BCS 和 fBMI 显著相关，还发现了两个与 fBMI 相关的新 SNP（c.202G>A （ss11356259660）和 c. 298 G>A（ss11356259661））。MC4R 主要在下丘脑表达，参与调节食欲和能量平衡，其基因变异可能影响蛋白功能，进而导致体重增加。尽管生物信息学工具对部分氨基酸替换的预测结果不同，但这些变异仍可能通过影响蛋白 - 蛋白相互作用或蛋白分子内部结构，对猫的肥胖产生影响。

总的来说，这项研究表明 MC4R 基因可能是猫肥胖的候选基因，其中 3 个非同义 SNP 与猫的肥胖指标显著相关。这一研究成果为深入理解猫肥胖的遗传机制提供了新的线索，也为未来从基因层面预防和治疗猫肥胖症奠定了基础。不过，目前的研究样本仅来自土耳其的猫，未来还需要对不同国家和品种的猫进行更多研究，以进一步明确该基因与肥胖之间的关系，揭示 MC4R 蛋白在猫能量代谢中的分子作用，为猫咪的健康保驾护航。