

疾病溯源
作者:袁越多发性硬化症(multiple sclerosis)是一种自身免疫性疾病,病人的免疫系统错误地攻击神经束外侧的保护性髓鞘,造成肢体或面部强直性痉挛,伴随放射性疼痛,严重的还会导致躁郁症和认知障碍。目前,全球大约有250万名多发性硬化症患者,尤其以北欧居多,平均每10万人当中有143人患病。
这个病的病因尚不明确,科学家们只知道大约有70%的致病因素与居住环境和生活习惯有关,比如吸烟和过度肥胖等。另有30%为遗传因素,目前已经发现了233个与此有关的基因突变,但科学家们并不知道这些基因到底以何种方式导致了这个病。
要想解答这个问题,一个常用的方法就是追踪这些致病基因的进化轨迹,看看它们都是从哪里来的,以及在何种情况下进入了人类的基因组。为了实现这一目标,来自牛津大学、哥本哈根大学和加州大学伯克利分校的一群遗传学家从世界各地的博物馆中收集了将近5000份古人的牙齿和骨骼化石,分析了其中的DNA序列,构建了一个迄今为止最为全面的古人类基因库。之后,研究人员用现代人的基因库数据和这个古人类基因库做对比,构建出这些致病基因的进化路径和时间线,终于解开了这个谜团。
2024年1月10日出版的《自然》(Nature)杂志一口气刊发了来自这个研究小组的4篇论文,解释了多发性硬化症、阿尔茨海默病和2型糖尿病的起源,我们可以从中推断出这些病可能的致病原因,并为将来科学家们找到更好的治疗方法提供了有价值的信息。
就以多发性硬化症来说,这个病是在大约5000年前被来自东欧大草原(Pontic Steppe,今乌克兰)的颜那亚人(Yamnaya)带到北欧的。当时北欧的原住民是狩猎采集人群,而颜那亚人主要以畜牧业为生,这种生活方式让他们每天都要近距离接触牛和羊这两种哺乳动物,于是他们进化出了更加活跃的免疫系统,用来对付来自牛羊的动物性传染病。但是,强悍的免疫系统在今天这个越来越干净的北欧环境中派不上用场,于是它便开始盲目攻击自身目标,这就是多发性硬化症的病因。
多发性硬化症与疱疹病毒(Epstein–Barr virus)之间的关系从另一个侧面证明了上述猜测的正确性。这种病毒是一种极为常见的嗜淋巴细胞病毒,超过90%的人在5岁前就会被感染。但如果一个人小时候的生活环境太过清洁,导致这个人直到青年时期才被感染的话,那么此人将来得多发性硬化症的概率将会增加32倍之多。
南欧虽然和北欧一样同为发达地区,但南欧人患多发性硬化症的概率只有北欧人的一半,原因很可能在于颜那亚人并没有到达过南欧,所以南欧人体内并没有那么多牧民基因。不过,来自安纳托利亚(今土耳其)的农民大约在一万年前开始移民到南欧和东欧,为这两个地方带来了大量农民基因,导致南欧人更容易患双相情感障碍(bipolar disorder,旧名躁郁症),而东欧人则更容易患阿尔茨海默病和2型糖尿病。
总之,人类在距今5000年前的那段动荡时期经历了一次全球范围的大迁徙,很多人纷纷离开自己的家园,移居到新的地方,导致他们体内的旧基因和新环境发生了冲突,这就是今天很多慢性疾病的由来。
这4篇论文的作者指出,古人类基因库具备强大的辅助分析能力。科学家们正在排队申请使用这个基因库来分析自闭症、多动症、精神分裂症和抑郁症等多种疑难杂症的起源,看看能不能从中获得一些治疗方面的启示。 基因