10万年前,人类由非洲迁移到各地,在不同的地区,他们需要面对不同的气候,通过不同的手段养活自己,还需要应对不同的病原体的侵扰。为了适应不同的环境,不同地区的人群出现了相异的演化,导致了基因多样性。哪个因素对基因多样性的贡献最大,气候还是饮食?新近的研究提出,病原体,特别是寄生虫的影响要更大一些。
美国加利福尼亚大学的Matteo Fumagalli等通过研究人群中基因变异频率与环境因素的关系,发现病原体,尤其是寄生虫在人类基因变异中的作用最为重要,同时也发现,这些变异或许使得人类对自身免疫性疾病更加易感。
实验过程中,研究者分别检测了55个种群超过1500位受试者的不同遗传基因突变的频率,随后做出统计模型以预测不同种群间基因突变的情况。结果显示,统计模型列出了可能引起人类基因改变的三种潜在的因素:气候、饮食习惯和病原体的侵蚀。研究还发现,基因的改变与当地病原体的多样性间存在密切联系。其中,共有103对基因组(接近1/4)与病原体的多样性相关。此外,这些病原体可能参与了机体的免疫调节,增加了多种自身免疫疾病的易感性,例如,多发性硬化和1型糖尿病等。
研究认为,寄生虫在自然选择中的作用比细菌或病毒更为重要。因为细菌和病毒的进化速度较快,很快就适应了人类基因的变异,而寄生虫由于进化速度较慢,就使得人类有时间发展我们的防御系统。病原体造成的变异改变了我们的基因,使得机体的免疫系统活性增强,而当这些病原体去除以后,我们就对自身免疫疾病更加易感。(编译:徐纲)
参考文献:《PLoS Genetics》2011;7:e1002355