Twin Studies a "Heritage of Corpulence"

"Roedd yr hyn a oedd yn ymddangos fel llif ymneilltuol o efeilliaid gwrywaidd union wyth oed yn arllwys i'r ystafell. Twin ar ôl efeilliaid ... eu hwynebau, eu hwyneb dro ar ôl tro oherwydd mai dim ond un oedd rhwng y nifer ohonyn nhw ... (t. 172) "... fel cynrhon roedden nhw wedi heidio ..." (t. 178) ysgrifennodd Aldous Huxley yn Byd Newydd Dewr . (1932) Dyma "egwyddor cynhyrchu màs o'r diwedd wedi'i gymhwyso i fioleg:" (t.9) creu miliynau o efeilliaid unfath, (ac "nid y deuoedd a thrioedd piddling fel yn yr hen ddyddiau bywiog") (t. 8) ond "gwelliant afradlon ar natur" (t. 8) y bwriadwyd ei greu sefydlogrwydd cymdeithasol.

Mae'r delweddau o Byd Newydd Dewr yn frawychus ac yn ymlid, ond mae efeilliaid wedi swyno pobl trwy gydol hanes. Mae efeilliaid eiconig mytholeg Rufeinig, Romulus a Remus, a gafodd eu sugno gan y blaidd-wen, ac yr aeth Romulus ymlaen i sefydlu Rhufain hynafol. Ac roedd y gefeilliaid amlwg wahanol Jacob ac Esau yn Llyfr Genesis: Esau, "daeth y cyntaf allan i gyd yn goch, ar hyd a lled fel dilledyn blewog." (Genesis 25: 25) "Wele, dyn blewog yw Esau fy mrawd, a dyn llyfn ydw i." (Genesis 27:11) (Am ddarlun comig o'r darn hwn o Genesis, gwrandewch ar y bregeth, Cymerwch Pew, gan Alan Bennett, o Tu Hwnt i'r Ymyl: https://www.youtube.com/watch?v=UOsYN---eGk.) Ac yn Shakespeare’s Noson Deuddegfed , mae efeilliaid Viola a Sebastian yn ymdebygu i'w gilydd mor agos, fe'u disgrifir fel "un wyneb, un llais, un arferiad a dau berson. Persbectif naturiol, hynny yw, ac nid yw," meddai'r Dug. Ac mae Antonio yn ychwanegu, "Sut ydych chi wedi rhannu eich hun? Nid yw hollt afal yn ddau yn fwy gefell na'r ddau greadur hyn." (Deddf V, Golygfa 1)

Er bod Viola a Sebastian yn anodd gwahaniaethu oddi wrth ei gilydd, maent, fel efeilliaid gwrywaidd a benywaidd, brawdol neu ddizygotig (DZ) ac yn codi yn y groth o ffrwythloni dau wy ar yr un pryd gan ddau sberm. Maent yn rhannu, yn union fel brodyr a chwiorydd eraill mewn teulu, dim ond 50% o'u DNA. Mae efeilliaid union yr un fath neu monozygotig (MZ) yn deillio o rannu embryo sengl ac yn rhannu 100% o'u DNA yn y bôn ac felly maent bob amser o'r un rhyw. Penderfyniad diagnostig i sefydlu zygosity yw'r cam cyntaf wrth werthuso efeilliaid ac fe'i gwneir fel arfer trwy archwilio lliw gwallt, llygaid, siâp clustiau, ceg, dannedd, a nodweddion corfforol eraill, gan gynnwys olion bysedd, yn ogystal â chan astudiaethau antigen grŵp gwaed soffistigedig. . (Börjeson, Acta Paediatrica Scandinavica , 1976)

Priodolir yr awgrym i ddefnyddio efeilliaid mewn ymchwil fel arfer i Syr Francis Galton, cefnder Charles Darwin, ar ddiwedd y 19eg ganrif. Cyhoeddodd Galton ddau lyfr, gan gynnwys Hanes Gefeilliaid ac roedd ganddo ddiddordeb mewn gwahaniaethu "rhwng effeithiau tueddiadau a dderbynnir adeg genedigaeth a'r rhai a orfodir gan amgylchiadau arbennig bywyd," h.y., rhwng natur a anogaeth. (fel y dyfynnir yn Gedda, Gefeilliaid mewn Hanes a Gwyddoniaeth , 1961, tt. 24-25) Fodd bynnag, ni wnaeth Galton gymharu efeilliaid brawdol ac union yr un fath felly "ni ellir ei ystyried yn ddyfeisiwr y dull efeilliaid." (Teo a Phêl, Hanes y Gwyddorau Dynol , 2009)

Dilynodd ymchwilwyr eraill ond mae ochr dywyll i ymchwil gefell yn gynnar a chanol yr 20fed ganrif, fel y gwelir yng ngwaith von Verschuer, a oedd yn fentor i Josef Mengele, yn enwog am ei astudiaethau efeilliaid yn Auschwitz yn ystod y Byd. Ail Ryfel Byd. Mae'n debyg bod von Verschuer, a oedd yn wyddonydd uchel ei barch, yn wrth-Semite Natsïaidd a ffyrnig a ddefnyddiodd ei efeilliaid i ddatblygu ei wleidyddiaeth hiliol wahaniaethol. (Müller-Hill, Hanes ac Athroniaeth y Gwyddorau Bywyd , 1999) Yn ôl yr adroddiadau, anfonodd Mengele sbesimenau o samplau llygaid a gwaed o'r 200 o efeilliaid y cynhaliodd ymchwil ddynol anfoesegol arnynt, i von Verschuer i'w dadansoddi. Dim ond 10% o’r efeilliaid hynny a oroesodd arbrawf dynol Mengele. (Müller-Hill, 1999) Am drafodaeth o wrthdroad gwyddoniaeth gan von Verschuer a Mengele a phwysigrwydd ymrwymiad i "osod budd gorau'r claf uwchlaw rhai'r meddyg," gweler Coller, " Cyfnodolyn Ymchwiliad Clinigol , 2006, sy'n pwysleisio bod pedwar "gwerth craidd dyneiddiaeth feddygol: gwerthfawrogiad neu sancteiddrwydd pob bywyd dynol; parch at urddas dynol, dathlu amrywiaeth ddynol, a gwerthfawrogiad cydymdeimladol o gymhlethdod y cyflwr dynol." (Coller, 2006) Ac am drafodaeth o hepgoriadau a "hanes adolygiadol" ymchwil gefell a ddarganfuwyd mewn rhai gwerslyfrau, gweler Teo and Ball, 2009.

Fodd bynnag, dechreuodd ymchwilwyr o ddechrau'r 20fed ganrif, gan gynnwys von Verschuer, ystyried rôl geneteg yn benodol ym maes gordewdra. George A. Bray, yn ei lyfr ysgolheigaidd, Brwydr y Bulge (2007), wedi archwilio hanes ymchwil gordewdra ac ailargraffu papurau gwreiddiol gan Davenport (tt. 474 ff) (1923), yn ogystal â chan von Verschuer (tt. 492 ff) (1927.) Davenport, a ddefnyddiodd y gymhareb ni a elwir yn fynegai màs y corff (BMI), oedd y cyntaf i astudio perthynas geneteg a'r amgylchedd mewn gordewdra a gofynnodd, "I ba raddau mae'r gwahaniaeth hwn mewn adeiladu rhwng pobl fain a chnawdol yn dibynnu ar ffactorau cyfansoddiadol?" (t. 474) Gan Dr. Bray (a'i benthyciodd gan y mentor Edwin B. Astwood) (t. 148) yr wyf wedi cymryd fy nheitl Treftadaeth Corpulence .

Dilynodd astudiaethau efeilliaid mawr, gan gynnwys gan yr ymchwilydd o Sweden Börjeson (1976), a ddadansoddodd bwysigrwydd etifeddiaeth a'r amgylchedd trwy gymharu gwahaniaethau o fewn parau mewn efeilliaid MZ a DZ, ac y mae eu delweddau o efeilliaid yn ymddangos yma. Ymhellach, dyfeisiodd yr ymchwilydd o Ganada Claude Bouchard a chydweithwyr yr hyn a elwir yn "Astudiaeth Gor-fwydo Quebec," lle buont yn astudio 12 pâr o efeilliaid gwrywaidd union yr un pwysau arferol a arhosodd o dan amodau rheoledig am 120 diwrnod ar uned cleifion mewnol ac a gafodd eu bwydo 1000 o galorïau ychwanegol bob dydd am chwe diwrnod yr wythnos am 84 o'r dyddiau hynny. (Bouchard et al, New England Journal of Medicine , 1990; Redden ac Allison, Adolygiadau Gordewdra , 2004; Bouchard, American Journal of Maeth Clinigol , 2009; Bouchard et al, Cyfnodolyn Rhyngwladol Gordewdra , 2014; ) Yr enillion pwysau cymedrig oedd 8.1 kg ond roedd yn amrywio o 4.3 i 13.3 kg. Yn rhyfeddol, arweiniodd gor-fwydo at bwysau corff tebyg iawn a chanran yr enillion braster ym mhob pâr gefell MZ, ond roedd tair gwaith yn fwy o amrywiant ymhlith y gwahanol barau nag o fewn y parau. Mewn geiriau eraill, cynhyrchodd rheolaeth lem o'r un faint o gymeriant bwyd gormodol a gweithgaredd corfforol cyfyngedig ymatebion gwahanol o ran màs y corff, cyfansoddiad y corff, a hyd yn oed dosbarthiad braster rhanbarthol mewn efeilliaid sy'n enetig wahanol. Pwysleisiodd Bouchard, gan fod effaith unrhyw ryngweithio genynnau-amgylchedd fel arfer yn fach, bod yn rhaid i ymchwilwyr geisio lleihau gwall ac un ffordd i osgoi gwall yw trwy fesur taldra a phwysau yn hytrach na dibynnu ar hunan-adroddiadau sydd mor gyffredin mewn llawer o astudiaethau. . (Bouchard, Gordewdra, Atodiad, 2008.) Ymhellach, esboniodd Bouchard fod "amrywiad dynol," gan gynnwys "penderfyniaeth fiolegol" mewn rhai i fod yn fwy tueddol o ennill pwysau neu golli pwysau, yn "rhagofyniad llwyr" wrth chwilio am unrhyw ryngweithio genynnau-amgylchedd a ar gyfer adnabod genynnau penodol yn y pen draw. (Bouchard, 2008)

Trwy gydol y blynyddoedd, mae llawer wedi creu hyn a elwir cofrestrfeydd efeilliaid o filoedd o efeilliaid MZ a DZ, gan gynnwys y rhai yn Norwy, Sweden, a'r Ffindir, ac yn yr UD, (ee Cofrestrfa Twin yr Academi Genedlaethol Gwyddorau-Cyngor Ymchwil Cenedlaethol (NAS-NRC); Cofrestrfa Minnesota, a Chofrestrfa Twin Fietnam-Era .) Defnyddiodd ymchwilydd gordewdra enwog Albert (Mickey) Stunkard, er enghraifft, gofrestrfeydd efeilliaid Sweden a Denmarc ar gyfer rhai o'i astudiaethau. (Jou, NEJM , 2014) Stunkard et al ( JAMA , 1986) hefyd wedi defnyddio Cofrestrfa NAS-NRC i werthuso dros 1900 o efeilliaid MZ a dros 2000 o efeilliaid DZ i asesu cyfraniadau genetig at uchder, pwysau, a BMI mewn astudiaeth ddilynol hirdymor (25 mlynedd), gyda'r casgliad, "Mae braster dynol o dan reolaeth genetig gref." Cydnabu’r ymchwilwyr, serch hynny, y gall amcangyfrifon o etifeddadwyedd fod yn destun beirniadaeth, gyda thanamcangyfrif a goramcangyfrif o bosibl, er enghraifft, ymhlith ffynonellau eraill o ragfarn, gwallau wrth sefydlu zygosity neu hyd yn oed paru assortative (lle mae priod yn tueddu i briodi. partner o adeilad tebyg.) Heymsfield a chydweithwyr (Allison et al, Geneteg Ymddygiad , 1996) hefyd wedi pwysleisio nad yw "dyluniadau gefell safonol" ar gyfer gordewdra o reidrwydd yn cynnwys data fel pwysau priod ac a allai paru assortative (h.y., paru heb fod ar hap) fod yn effeithio ar gyfraddau etifeddadwyedd.

Yn eu hastudiaeth efeilliaid clasurol, Stunkard et al ( NEJM, 1990) gwerthuso 93 pâr o efeilliaid unfath a fagwyd ar wahân (un o'r ffyrdd mwyaf effeithiol o bennu pwysigrwydd genynnau a rennir oddi wrth amgylchedd a rennir); 154 pâr o efeilliaid unfath wedi'u magu gyda'i gilydd; Magwyd 218 pâr o efeilliaid brawdol ar wahân, a magwyd 208 pâr o efeilliaid brawdol gyda'i gilydd, pob un ohonynt o Gofrestrfa Sweden a gyfunodd astudiaethau efeilliaid ag astudiaethau mabwysiadu. Gwerthuswyd efeilliaid yn eu 50au hwyr, gyda 60% yn fenywod. Nododd yr ymchwilwyr, serch hynny, hyd yn oed pan fydd efeilliaid yn cael eu magu ar wahân, gallant ymdebygu i'w gilydd os yw eu hamgylcheddau magu yn debyg (ee pe bai efeilliaid yn cael eu gosod yn "ddetholus" mewn cartrefi a oedd yn tueddu i fod yn debyg i rai eu rhieni biolegol.) O'r efeilliaid hynny. a gafodd eu gwahanu oddi wrth eu rhieni biolegol, gwahanwyd bron i hanner yr efeilliaid ym mlwyddyn gyntaf eu bywyd, yn aml oherwydd marwolaeth, afiechyd, neu galedi ariannol yn y teulu tarddiad. Daeth Stunkard et al o hyd i dystiolaeth gref ar gyfer dylanwad etifeddiaeth ar BMI, a chanfuwyd bod dylanwadau genetig yn ymestyn ar draws pob categori pwysau, h.y., o'r rhai tenau i'r rhai gordew. Fe wnaethant nodi hefyd bod gan efeilliaid unfath a fagwyd ar wahân cyfernodau cydberthynas rhyng-bâr o 0.70 ar gyfer dynion a 0.66 ar gyfer menywod ar gyfer BMI a daethant i'r casgliad yn yr astudiaeth hon nad oedd gan amgylcheddau plentyndod fawr o ddylanwad, neu ddim dylanwad hyd yn oed. Maent yn ofalus, serch hynny, "nid yw heritability yn awgrymu dylanwad genetig invariant, na ellir ei symud," ond yn hytrach dylanwadau genetig o dan rai amodau amgylcheddol. (Stunkard et al, 1990) Ar hyd y llinellau hynny, Allison, Heymsfield a chydweithwyr (Faith et al, Cyfnodolyn Rhyngwladol Gordewdra, 2012) wedi pwysleisio pwysigrwydd ystyried y cyd-destun mesur lle gall amodau amgylcheddol sy'n gynhenid ​​wrth ddylunio astudiaeth (e.e. darllen i efeilliaid yn ystod eu bwyta) effeithio ar ganlyniadau o bosibl.

Dros y blynyddoedd, mae Allison, Heymsfield a'u cydweithwyr wedi defnyddio'r dyluniad gefell clasurol i werthuso perthynas yr hyn a elwir pensaernïaeth enetig i'r amgylchedd, gan gynnwys yn ystod y cyfnod mewn-groth (Allison et al, Cyfnodolyn Rhyngwladol Gordewdra ac Anhwylderau Metabolaidd Cysylltiedig , 1995.) Maent hefyd wedi defnyddio'r model hwn i astudio mynegai màs y corff a phwysedd gwaed (Allison et al, American Journal of Geneteg Feddygol, 1995); mynegai màs y corff mewn sampl gefell pediatreg (Faith et al, Pediatreg, 1999); cymeriant calorig (Faith et al, Geneteg Ymddygiad, 1999); a bwyta hunanreoleiddiol (Faith et al, Cyfnodolyn Rhyngwladol Gordewdra , Llundain , 2012)

Gwaelod llinell : Mae astudiaethau dwbl wedi esblygu o amser Syr Francis Galton, a awgrymodd y dylid defnyddio efeilliaid i wahaniaethu effeithiau natur oddi wrth anogaeth, ar ddiwedd y 19eg ganrif. Maen nhw wedi cael eu camddefnyddio gan ymchwilwyr, fel y Natsïaid yn ystod yr Ail Ryfel Byd. Yn hanesyddol, daeth yr ymchwil gynnar bwysicaf ym maes gordewdra gan Drs. Claude Bouchard et al, a werthusodd efeilliaid union yr un fath (monozygote) o dan amodau cleifion mewnol rheoledig yn astudiaeth glasurol gor-fwydo Quebec, ac oddi wrth Mickey Stunkard et al, a asesodd efeilliaid mabwysiedig monozygotig a dizygotig i wahanu amgylcheddol oddi wrth effeithiau genetig, yn yr hyn a- o'r enw dyluniad gefell clasurol.

Sylwch: Dyma ran I o flog dwy ran ar ddefnyddio efeilliaid mewn ymchwil ar ordewdra. Bydd Rhan II yn archwilio'n llawnach y defnydd o'r dyluniad cyd-efeilliaid lle mae un efaill union yr un fath yn anghydnaws â nodwedd o'i gymharu â'r llall. Am ddiolch arbennig i'r rhai a helpodd i baratoi blogiau I a II, gweler blog II.