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2021.05.12
肥満は遺伝か環境か？ 養子・双子研究から近年の肥満増加を考える
要 約
１．親が肥満である場合、その子どもも肥満になりやすいことが知られている。しかし、その関連に遺伝的要因と「家族で共有する生活環境」がそれぞれどの程度関与しているのかを明確にすることは難しい。
２．スタンカードらによる養子研究では、養子の肥満度は養親（育ての親）よりも実親（生みの親）のBMIと関連していた。また双子研究では、別々に育てられた一卵性双生児でもBMIは強く類似していた。
これらの研究は、BMIの個人差には遺伝的要因が大きく関与し、家族で共有される環境だけではBMIの類似性を十分に説明できないことを示唆している。
＜考 察＞
これらの研究は、主としてBMIの個人差に対する遺伝と環境の影響を調べたものである。考察では、それらの研究結果を踏まえ、近年の世界的な肥満増加を遺伝と環境の両面から考える。
３．人間の遺伝的構成が数十年で大きく変化したとは考えにくいため、1970年代以降の世界的な肥満増加を「遺伝」だけで説明することは難しい。
４．肥満を考えるうえでは、遺伝か環境かという二者択一ではなく、遺伝的素因と環境との相互作用も重要であると考えられている。
５．1970年代以降の食環境の変化は、摂取エネルギー量だけではない。食品の加工・精製が進んだことに加え、食事の回数や間隔、食事の時間帯などの食事パターンも変化している。
６．私の仮説では、食品の消化性や食事パターンの変化によって「腸内飢餓」が生じやすくなり、それに対する適応的な生理反応によって、体重の設定値が上昇する可能性があると考えている。
７．養子研究や双子研究で扱われてきた「家族で共有する環境」だけで、近年の肥満増加に関わる環境の変化を捉えることはできない。近年の肥満増加を考えるうえでは、どのような環境要因が遺伝的素因と関係し、体重調節に影響するのかを考えることが重要である。
【全 文】
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目 次
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- 養子研究・双子研究からみる遺伝と環境の影響
- 考 察
(1)遺伝だけで近年の肥満増加を説明できるのか？
(2)「遺伝 × 環境」という考え方
(3)「環境の変化」をどう捉えるか？
肥満には、遺伝と生活環境がそれぞれどの程度影響しているのでしょうか？
一般に、肥満は家族内でみられることが多く、親が肥満である場合、その子どもも肥満になりやすいことが知られています[1,2]。
しかし、家族は遺伝的要因だけでなく、食生活や生活習慣などの環境も共有しています。そのため、個人間のBMI（ボディ・マス・インデックス）の違いに、遺伝と「家族で共有する環境」がそれぞれどの程度関係しているのかを簡単に区別することはできません。
（著作及び出典：Magnific）
この記事では、まず養子研究や双子研究からBMIの個人差に対する遺伝と環境の影響をみたうえで、それらの研究結果を踏まえ、近年の世界的な肥満増加を遺伝と環境の両面から考えてみたいと思います。
１．養子研究・双子研究からみる遺伝と環境の影響
肥満に対する遺伝と環境の影響を調べる方法として、古くから養子研究や双子研究が行われてきた。血縁関係と育った家庭環境を分けて比較することで、それぞれの影響を推定することができる。
例えば、養子のBMIが養父母（育ての親）よりも実親（生みの親）に似ていれば遺伝的要因の影響が、反対に実親よりも養父母に似ていれば、家族で共有する環境の影響が大きい可能性が考えられる[3]。
この分野では、アルバート・J・スタンカードらが先駆的な研究を行った。
養子研究：Stunkard et al.（1986）
スタンカードらは、デンマークの成人養子 540人を対象に、肥満に対する遺伝的要因と家族環境の影響を調べた。養子は、痩せ型、標準体重、過体重、肥満の4群に分類され、実親および養親の BMIとの関係が調査された[4]。
（著作者 pch.vector/出典：Magnific）
その結果、養子の体重区分と実親のBMIの間には強い相関関係が見られたが、養親のBMIとの間には相関関係は見られなかった。
また、養子と実親の間の相関関係は、肥満者だけに見られたものではなく、非常に痩せた人から肥満の人まで、体格の広い範囲で認められた[4]。
研究者らは、成人の体格（肥満度）を決定するうえで、遺伝的要因が重要な役割を果たしている一方、家族で共有される環境だけでは明らかな影響は認められなかったと結論づけている[4]。
養子研究（実の兄弟姉妹）：Sørensen et al.（1989）
その後、ソーレンセン、スタンカードらは、同じデンマークの養子データを用いて、幼少期に実親から離れて育てられた養子と、実親のもとで育ったその兄弟姉妹のBMIを比較した。
その結果、養子の肥満度が高い群ほど、離れて育った実の兄弟姉妹のBMIも高かった。この傾向は、共通の両親をもつ兄弟姉妹でより明確であり、片親のみ共通する兄弟姉妹でも着実に増加したが、増加率は弱かった[5]。
この研究では、遺伝的共有度の高い共通の両親をもつ兄弟姉妹の方が、片親のみ共通する兄弟姉妹よりもBMIの関連が強いことが示唆された。また、世代が同じ兄弟姉妹を比較することで、親子研究で問題となり得る、世代間の環境の違いによる影響をある程度避けることができる[5]。
双子研究：Stunkard et al.（1990）
スタンカードらは、スウェーデンの双子を対象に、BMIに対する遺伝と環境の影響を調べた。この研究には、別々に育てられた一卵性・二卵性の双子と、一緒に育てられた一卵性・二卵性の双子が含まれていた[6]。
（著作及び出典：Magnific）
その結果、別々に育てられた一卵性双生児でもBMIは強く類似していた。また分析の結果、BMIの個人差のうち遺伝的要因によって説明される割合（遺伝率）は、男性 74％、女性 69％と推定された。
一方、同じ家庭環境で育つことによる明確な追加的効果（影響）は認められなかった。
研究者らは、BMIには遺伝的要因が大きく影響する一方、双子が共有する家庭環境の影響は小さいと結論づけた[6]。
双子・家族・養子研究レビュー： Maes et al. (1997)
マエスらは、それまでに行われた双子研究・家族研究・養子研究をレビューし、2万5千組以上の双子と、5万人以上の血縁関係および養子縁組による家族のデータを分析した。
その結果、BMIの加重平均相関は一卵性双生児で最も高く（0.74）、二卵性双生児（0.32）、兄弟姉妹（0.25）、実の親子（0.19）の順に低下し、血縁のない養子縁組親族では非常に低かった（0.06）[7]。
なお、このレビューは、別々に暮らす双子や家族に限定したものではない。
これらの結果は、BMIの個人差には遺伝的要因が大きく関与する一方、家族で共有される環境だけでは、その類似性を十分に説明できないことを示唆している [7]。
２．考 察
これらの養子研究や双子研究は、主として個人間のBMIの違いに対する遺伝と環境の影響を調べたものであり、近年の肥満増加そのものを説明する研究ではない。では、これらの研究結果と、1970年代以降の世界的な肥満増加をどのように捉えればよいのだろうか。
(1) 遺伝だけで近年の肥満増加を説明できるのか？
養子研究や双子研究から、BMIの個人差には遺伝的要因が大きく関与することが示唆されている。
しかし、肥満が社会で急速に増加し始めたのは 1970年代以降であり、人間の遺伝的構成がわずか数十年で大きく変化したとは考えにくい[8,9]。遺伝的要因は個人の肥満のなりやすさには関係するが、世界的な肥満の増加を遺伝だけで説明することは難しい。
つまり、個人間のBMIの違いを説明する要因と、集団全体で肥満が増加した要因とは、分けて考える必要がある。
(2) 「遺伝 × 環境」という考え方
ここで注意すべきなのは、養子研究や双子研究で影響が小さいとされたのは、主として「家族や双子が共有する環境」であるという点である。
一方、1970年代以降、私たちの食生活や生活様式は社会全体で大きく変化してきた。高カロリー食品や外食の機会が増える一方、車やテレビ、コンピュータなどの普及による身体活動量の低下も指摘されてきた。集団全体で肥満が増加した背景を考えるうえで、こうした環境の変化を無視することはできない。
（著作者 pvproductions/出典：Magnific）
現在では、肥満を遺伝か環境かという二者択一で捉えるのではなく、遺伝的素因と環境との相互作用も重要であると考えられている[8,9]。
同じような環境で生活していても、体重の増えやすさには個人差があり、環境が変化することで、それまで表れにくかった遺伝的素因がより強く現れる可能性もある。
(3) 「環境の変化」をどう捉えるか
近年の肥満増加については、摂取エネルギーの増加や消費エネルギーの減少という側面から論じられてきた。しかし、食環境の変化は、エネルギー量だけで捉えられるものではない。
食品の加工・精製が進み、より柔らかく消化されやすい食品が増えている。特に、超加工食品の摂取割合が高い人ほど、BMIや肥満リスクが高いことも報告されている[10]。
また、食事の回数や間隔、食べる時間帯など、食事パターンも変化している。朝食の欠食や、夕食でのエネルギー摂取割合の高さと、肥満との関連を示す研究もある[11,12]。
（ファーストフード）
私が本ブログで提唱している仮説では、こうした食環境や食事パターンの変化によって腸内飢餓が生じやすくなり、それに対する適応的な生理反応によって、体重の設定値が上昇する可能性があると考えている。また、腸内飢餓の起こりやすさや、それに対する生理的反応には個人差があり、そこに遺伝的素因の違い（例えば、消化・吸収に関わる生理的特性）が関与している可能性も考えられる。
つまり、養子研究や双子研究で扱われてきた「家族で共有する環境」だけで、近年の肥満増加に関わる環境の変化を捉えることはできない。
近年の肥満増加を考えるうえでは、食品の消化性や食事パターンなど、どのような環境要因が遺伝的素因と相互に関係し、体重調節に影響するのかを考えることが重要である。
＜参考文献＞
[1]Whitaker RC et al. 「小児期および親の肥満から若年成人期の肥満を予測する」. N Engl J Med. 1997;337:869–873.
[2]Fuentes RM et al. 「体格指数（BMI）の家族内集積：フィンランド東部における集団ベースの家族研究」. Horm Metab Res. 2002;34:406–410.
[3]ｼﾞｪｲｿﾝ・ﾌｧﾝ. 2019. The Obesity Code. サンマーク出版. Pages 57-8.
[4]Stunkard AJ et al. 「人間の肥満に関する養子縁組研究」. N Engl J Med. 1986 Jan 23;314(4):193-8.
[5]Sørensen TIA, Price RA, Stunkard AJ, Schulsinger F. 「成人養子とその実の兄弟姉妹における肥満の遺伝学」. BMJ. 1989;298:87–90.
[6]Stunkard AJ et al. 「別々に育てられた双子の体格指数」. N Engl J Med. 1990;322(21):1483–1487.
[7]Maes HH, Neale MC, Eaves LJ. 「相対体重とヒトの体脂肪率における遺伝的要因と環境要因」. Behav Genet. 1997 Jul;27(4):325-51.
[8]Qi L, Cho YA. 「遺伝子と環境の相互作用と肥満」. Nutr Rev. 2008 Dec;66(12):684-94.
[9]Reddon H, Guéant JL, Meyre D. 「ヒトの肥満における遺伝子と環境の相互作用の重要性」. Clin Sci (Lond). 2016 Sep 1;130(18):1571-97.
[10]Elizabeth L et al. 「超加工食品と健康への影響：物語的レビュー」. Nutrients. 2020 Jun 30;12(7):1955.
[11]Sakurai M et al. 「朝食を抜くことと日本人男女の体格指数およびウエスト周囲径の5年間の変化」. Obes Sci Pract. 2017 Apr 3;3(2):162-170.
[12]Simona Bo et al. 「夕食で1日の総カロリー摂取量の大部分を摂取すると、肥満になりやすくなる。6年間の住民ベースの前向きコホート研究」. PLoS One. 2014 Sep 24;9(9):e108467.