مطالعات دوقلو و "میراث Corpulence"

"چیزی که به نظر می رسید جریانی غیرقابل جمع از دوقلوهای نر هشت ساله یکسان در اتاق ریخته می شود. دوقلوها پس از دوقلوها ... چهره هایشان ، چهره تکرار شده آنها برای اینکه فقط تعداد زیادی از آنها وجود دارد ... (ص. 172) "... مثل کثافتهایی که آنها جمع شده بودند ..." (ص 178) آلدوس هاکسلی را در دنیای جدید شجاع . (1932) در اینجا "اصل تولید انبوه بالاخره در مورد زیست شناسی اعمال شد": (ص.9) ایجاد میلیون ها دوقلو یکسان ، (و "نه دو و سه گول زننده مانند روزهای پر جنب و جوش قدیمی") (ص. 8) اما "بهبود عظیم طبیعت" (ص 8) که هدف آن ایجاد بود ثبات اجتماعی.

تصاویر از دنیای جدید شجاع ترسناک و دافع هستند ، اما دوقلوها مردم را در طول تاریخ مجذوب خود کرده اند. دوقلوهای برجسته اساطیر روم ، رومولوس و رموس وجود دارد که توسط گرگ شیر خورده و رومولوس آنها روم باستان را تأسیس کرد. و برادران دوقلوی کاملاً متفاوت یعقوب و عیسو در کتاب پیدایش وجود داشتند: عیسو ، "اولین نفر کاملاً قرمز بیرون آمد ، همه مثل یک لباس مودار بود." (پیدایش 25: 25) "ببینید ، برادر من عیسو مرد مویی است ، و من یک انسان نرم هستم." (پیدایش 27:11) (برای اجرای طنز این قسمت از سفر پیدایش ، به خطبه گوش دهید ، یک پیو بگیرید ، توسط آلن بنت ، از فراتر از حاشیه: https://www.youtube.com/watch؟v=UOsYN---eGk.) و در شکسپیر شب دوازدهم ، دوقلوهای ویولا و سباستین بسیار شبیه یکدیگر هستند ، آنها به عنوان "یک چهره ، یک صدا ، یک عادت و دو نفر توصیف می شوند. یک چشم انداز طبیعی ، این است و نیست" ، دوک می گوید. و آنتونیو اضافه می کند ، "چگونه تقسیم بندی خود را انجام داده اید؟ شکاف سیب در دو عدد از این دو موجود دوقلو نیست." (قانون پنجم ، صحنه 1)

گرچه تشخیص ویولا و سباستین از یکدیگر دشوار بود ، آنها دوقلوها نر و ماده ، برادرانه یا سرمازدگی (DZ) هستند و در رحم از لقاح همزمان دو تخمک توسط دو اسپرم بوجود می آیند. آنها ، درست مثل دیگر خواهر و برادرهای یک خانواده ، فقط 50٪ DNA خود را دارند. دوقلوهای یکسان یا تک سلولی (MZ) از تقسیم یک جنین منشأ می گیرند و اساساً 100٪ DNA آنها را تقسیم می کنند و بنابراین همیشه از یک جنس هستند. تعیین تشخیصی برای ایجاد zygosity اولین قدم در ارزیابی دوقلوها است و معمولاً با بررسی رنگ مو ، چشم ها ، شکل گوش ، دهان ، دندان ها و سایر صفات جسمی ، از جمله اثر انگشت ، و همچنین توسط مطالعات پیچیده آنتی ژن گروه خون انجام می شود. . (Börjeson ، Acta Paediatrica Scandinavica , 1976)

پیشنهاد استفاده از دوقلوها در تحقیقات معمولاً به سر فرانسیس گالتون ، پسر عموی چارلز داروین ، در اواخر قرن نوزدهم نسبت داده می شود. گالتون دو کتاب از جمله منتشر کرد تاریخچه دوقلوها و علاقه مند بود "بین تأثیر گرایش های دریافتی هنگام تولد و تحمیل شده توسط شرایط خاص زندگی" ، یعنی بین طبیعت و پرورش ، تفاوت قائل شود. (به نقل از Gedda ، دوقلوها در تاریخ و علوم ، 1961 ، ص 24-25) گالتون ، دوقلوهای برادرانه و یکسان را مقایسه نکرد بنابراین "نمی توان او را مخترع روش دوقلو دانست". (Teo و Ball ، تاریخ علوم انسانی , 2009)

محققان دیگر این موضوع را دنبال کردند ، اما یک جنبه تاریک برای تحقیقات دوقلوها در اوایل و اواسط قرن 20 وجود دارد ، همانطور که در کار von Verschuer ، که مربی یوزف منگله بود ، مشهور به خاطر مطالعات دوقلوی خود در آشویتس در زمان جهانی ، مشهور بود جنگ دوم ظاهراً فون ورشوئر ، كه دانشمندی قابل احترام بود ، یك ضد سامی نازی و شرور بود كه از مطالعات دوقلوی خود برای پیشبرد سیاست نژادی تبعیض آمیز خود استفاده می كرد. (مولر-هیل ، تاریخ و فلسفه علوم زندگی ، 1999) گزارش شده است ، منگله نمونه هایی از چشم و نمونه خون از 200 دوقلویی را که روی آنها تحقیقات غیراخلاقی انسانی انجام داده بود ، برای تجزیه و تحلیل به فون ورشوئر ارسال کرد. فقط 10٪ از این دوقلوها از آزمایش انسانی منگله جان سالم به در بردند. (مولر-هیل ، 1999) برای بحث در مورد انحراف علم توسط فون ورشوئر و منگله و اهمیت تعهد "قرار دادن بهترین منافع بیمار نسبت به منافع پزشک" ، به Coller مراجعه کنید ، مجله تحقیقات بالینی ، 2006 ، که تأکید می کند چهار "ارزش اصلی انسان گرایی پزشکی وجود دارد: گرانبها یا تقدس زندگی هر انسان ؛ احترام به کرامت انسانی ، جشن تنوع انسانی و درک دلسوزانه از پیچیدگی شرایط انسانی". (Coller، 2006) و برای بحث در مورد حذف ها و "تاریخ تجدیدنظرطلبی" تحقیقات دوقلوها که در برخی از کتابهای درسی یافت شده است ، به Teo and Ball ، 2009 مراجعه کنید.

محققان اوایل قرن بیستم ، از جمله فون ورشوئر ، شروع به بررسی نقش ژنتیک به طور خاص در زمینه چاقی کردند. دکتر جورج A. بری ، در کتاب علمی خود ، نبرد برآمدگی (2007) ، تاریخچه تحقیق در مورد چاقی را کاوش کرده و مقالات اصلی را توسط Davenport (ص. 474 ff) (1923) ، و همچنین von Verschuer (ص. 492 ff) (1927.) دوباره چاپ کرد. Davenport ، که از نسبت ما استفاده کرد به عنوان شاخص توده بدن (BMI) شناخته شد ، اولین کسی بود که رابطه ژنتیک و محیط را در چاقی مطالعه کرد و پرسید ، "این تفاوت ساختاری بین افراد لاغر و گوشتی تا چه اندازه به عوامل اساسی بستگی دارد؟" (ص 474) از دکتر بری است (که آن را از استاد ادوین بی استوود وام گرفته است) (ص 148) که من عنوان خود را گرفتم میراث Corpulence .

مطالعات عمده دوقلوها دنبال شد ، از جمله توسط محقق سوئدی Börjeson (1976) ، وی اهمیت وراثت و محیط را با مقایسه تفاوت های درون جفتی در دوقلوهای MZ و DZ ، و تصاویر آنها از دوقلوها در اینجا نشان داد. بعلاوه ، کلود بوچارد ، محقق کانادایی و همکارانش به اصطلاح "مطالعه بیش از حد تغذیه کبک" را در مدت طولانی انجام دادند که در آن آنها 12 جفت دوقلوی نر یکسان با وزن طبیعی را که به مدت 120 روز در یک بیمارستان بستری تحت شرایط کنترل شده باقی مانده بودند مورد مطالعه قرار دادند. 1000 کالری اضافی در هر روز به مدت شش روز در هفته و برای 84 روز از آن. (بوچارد و همکاران ، مجله پزشکی نیوانگلند ، 1990؛ ردن و آلیسون ، بررسی چاقی ، 2004؛ بوچارد ، مجله تغذیه بالینی آمریکا ، 2009؛ بوچارد و همکاران ، مجله بین المللی چاقی ، 2014؛ ) میانگین افزایش وزن 8.1 کیلوگرم بود اما از 4.3 تا 13.3 کیلوگرم بود. قابل توجه است ، تغذیه بیش از حد به وزن بدن و درصد افزایش چربی قابل توجهی در هر جفت دوقلوی MZ منجر شد ، اما واریانس بین جفت های مختلف سه برابر بیشتر از درون جفت ها بود. به عبارت دیگر ، کنترل دقیق همان مقدار مصرف بیش از حد مواد غذایی و فعالیت بدنی محدود ، پاسخ های مختلفی از نظر توده بدن ، ترکیب بدن و حتی توزیع چربی منطقه ای در دوقلوهای مختلف ژنتیکی ایجاد کرد. بوچارد تأکید کرد: از آنجا که تأثیر هرگونه تعامل ژن و محیط معمولاً ناچیز است ، محققان باید سعی کنند خطا را به حداقل برسانند و یکی از راه های جلوگیری از خطا اندازه گیری واقعی قد و وزن است نه اعتماد به گزارش خود که در بسیاری از مطالعات بسیار رایج است. . (بوچارد ، چاقی ، Supplement، 2008.) بعلاوه ، بوچارد توضیح داد که "تنوع انسانی" ، از جمله "جبرگرایی بیولوژیکی" در برخی افراد برای افزایش وزن یا کاهش وزن ، "یک پیش نیاز مطلق" در جستجوی هرگونه تعامل ژن و محیط است برای شناسایی نهایی ژن های خاص. (بوچارد ، 2008)

در طول سال ها ، بسیاری به اصطلاح خلق کرده اند ثبت نام دوقلو هزاران دوقلوی MZ و DZ ، از جمله در نروژ ، سوئد و فنلاند و در ایالات متحده ، (به عنوان مثال آکادمی ملی علوم - شورای تحقیقات ملی (NAS-NRC) ثبت نام دوقلو ؛ ثبت نام مینه سوتا و ثبت دوقلو ویتنام-دوران .) به عنوان مثال ، محقق مشهور چاقی ، آلبرت (میکی) استونکارد ، برای برخی از مطالعات خود از ثبت دوقلو سوئدی و دانمارکی استفاده کرد. (جو ، NEJM ، 2014) Stunkard و همکاران ( جاما ، 1986) همچنین با استفاده از رجیستری NAS-NRC بیش از 1900 دوقلوی MZ و بیش از 2000 دوقلوی DZ برای ارزیابی سهم ژنتیکی در قد ، وزن و BMI در یک مطالعه پیگیری طولانی مدت (25 سال) ، با نتیجه گیری ، "چاقی انسان تحت کنترل شدید ژنتیکی است." محققان اذعان کردند ، برآورد وراثت پذیری می تواند مورد انتقاد قرار گیرد ، احتمالاً دست کم گرفتن و بیش از حد تخمین زده شدن ، به عنوان مثال ، در میان سایر منابع تعصب ، به دلیل اشتباهات در ایجاد zygosity یا حتی جفت سازی مرتب (که در آن همسران تمایل به ازدواج دارند). هیمسفیلد و همکارانش (آلیسون و همکاران ، ژنتیک رفتار ، 1996) همچنین تأکید کرده اند که "طرح های استاندارد دوقلو" برای چاقی لزوماً شامل داده هایی مانند وزن همسران و اینکه آیا جفت گیری ترکیبی (یعنی جفت گیری غیر تصادفی) ممکن است بر میزان وراثت تأثیر بگذارد ، نیست.

در مطالعه دوقلوی کلاسیک خود ، استونکارد و همکاران ( NEJM ، 1990) 93 جفت دوقلوی همسان را که از هم جدا شده اند ارزیابی کرد (یکی از م meansثرترین ابزارها برای تعیین اهمیت ژن های مشترک از محیط مشترک). 154 جفت دوقلوی یکسان با هم پرورش یافته اند. 218 جفت دوقلوی برادر از هم جدا شدند و 208 جفت دوقلوی برادر با هم پرورش یافتند ، همه آنها از سازمان ثبت سوئد بودند که مطالعات دوقلوها را با مطالعات فرزندخواندگی ترکیب کرد. دوقلوها در اواخر 50 سالگی خود ، با 60٪ زن مورد ارزیابی قرار گرفتند. محققان خاطرنشان کردند ، حتی اگر دوقلوها از هم جدا شوند ، اگر محیط پرورش آنها مشابه باشد ، می توانند شبیه یکدیگر باشند (به عنوان مثال اگر دوقلوها "به طور انتخابی" در خانه هایی قرار بگیرند که به پدر و مادر بیولوژیکی خود شباهت دارند.) از این دوقلوها که از والدین بیولوژیکی خود جدا شده بودند ، تقریبا نیمی از دوقلوها در سال اول زندگی جدا شدند ، اغلب به دلیل مرگ ، بیماری یا مشکلات مالی در خانواده مبدا. استونكارد و همكاران شواهد مهمی در مورد تأثیر وراثت بر BMI یافتند و آنها دریافتند كه تأثیرات ژنتیكی در تمام گروههای وزنی گسترش می یابد ، یعنی از افراد لاغر تا چاق. آنها همچنین متذکر شدند که دوقلوهای همسان پرورش یافته دارای ضرایب همبستگی درون زوجی 0.70 برای مردان و 0.66 برای زنان برای BMI هستند و در این مطالعه نتیجه گرفتند که محیط کودکی تأثیر کمی یا حتی هیچ تأثیری دارد. هر چند آنها احتیاط می کنند ، "وراثت پذیری به معنای تأثیر ژنتیکی ثابت و تغییرناپذیر نیست" ، بلکه تأثیرات ژنتیکی را تحت برخی شرایط محیطی نشان می دهد. (استنكارد و همكاران ، 1990) در همین راستا ، آلیسون ، هیمفیلد و همكارانش (فایث و همكاران ، مجله بین المللی چاقی ، 2012) بر اهمیت در نظر گرفتن زمینه اندازه گیری که در آن شرایط محیطی ذاتی طراحی یک مطالعه (به عنوان مثال خواندن برای دوقلوها در طول غذا خوردن) می تواند به طور بالقوه بر نتایج تأثیر بگذارد.

در طول سال ها ، آلیسون ، هیمسفیلد و همکارانشان از طرح دوقلوی کلاسیک برای ارزیابی رابطه به اصطلاح استفاده کرده اند معماری ژنتیکی به محیط ، از جمله در دوره داخل رحمی (آلیسون و همکاران ، مجله بین المللی چاقی و اختلالات متابولیکی مرتبط ، 1995.) آنها همچنین از این مدل برای مطالعه شاخص توده بدن و فشار خون استفاده کرده اند (آلیسون و همکاران ، مجله آمریکایی ژنتیک پزشکی ، 1995) شاخص توده بدن در یک نمونه دوقلوی کودکان (Faith و همکاران ، اطفال ، 1999) میزان کالری دریافتی (Faith و همکاران ، ژنتیک رفتار ، 1999) و خود تنظیمی غذا خوردن (Faith و همکاران ، مجله بین المللی چاقی , لندن , 2012)

خط پایین : مطالعات دوقلوها از زمان سر فرانسیس گالتون ، که پیشنهاد استفاده از دوقلوها برای تمایز تأثیرات طبیعت از پرورش ، در اواخر قرن نوزدهم است. محققان مانند نازی ها در طول جنگ جهانی دوم از آنها سو استفاده کرده اند. از نظر تاریخی ، مهمترین تحقیقات اولیه در زمینه چاقی توسط دکتر انجام شد. کلود بوچارد و همکاران ، که دوقلوهای یکسان (مونوژگوت) را تحت مطالعه در شرایط بستری کنترل شده در مطالعه کلاسیک تغذیه بیش از حد کبک ارزیابی کردند ، و از میکی استونکارد و همکاران ، که هم فرزندان دو تک فرزانه و هم متبحر را ارزیابی کرد تا اثرات محیطی و ژنتیکی را جدا کند ، در نامیده می شود طرح دوقلوی کلاسیک.

لطفا توجه داشته باشید: این قسمت اول یک وبلاگ دو بخشی در مورد استفاده از دوقلوها در تحقیقات درباره چاقی است. بخش دوم استفاده کامل از طرح همزاد را که در آن یک دوقلو یکسان برای یک ویژگی در مقایسه با دیگری ناسازگار است ، به طور کامل تری بررسی خواهد کرد. برای تشکر ویژه از کسانی که در تهیه وبلاگ I و II کمک کردند ، به وبلاگ II مراجعه کنید.