為什么藏人和安第斯人能適應高原生活?
藏人和安第斯人都能夠很好地適應高原環境下的低氧生活,他們的基因和適應原因是一樣的嗎?研究人員給出的答案是否定的。
責任編輯:朱力遠
在西藏山南雍布拉康古堡的一個藏族阿媽。
藏人和安第斯人都能夠很好地適應高原環境下的低氧生活,他們的基因和適應原因是一樣的嗎?研究人員給出的答案是否定的。
在平原地區生活慣了的人初到青藏高原會有高原反應,原因是快速進入高原暴露于低壓低氧環境后會產生各種病理性反應,常見的癥狀有紅細胞增多、頭痛、呼吸困難、失眠、食欲減退、疲倦等。統計表明,平原人快速進入海拔3000米以上高原時,50%-75%的人會出現高原反應,但經過3-10天后會慢慢習慣,癥狀逐漸消失。
不過,全球約有1.4億人世世代代居住在高原,如東亞的藏人、南美的安第斯人和東非的阿比西尼亞人,他們在高原生活應對自如,沒有高原反應,這是為什么呢?研究人員從遺傳、適應等不同角度進行了研究和解釋。
高原適應基因之一:EPAS1
研究人員發現,藏人適應高原生活有多種原因,其中一個原因是,他們具有適應高原低氧環境的基因,例如,其中一種稱為低氧誘導因子的EPAS1的基因,該基因又稱內皮PAS蛋白1基因(endothelial Per- Arnt-Sim domain protein 1)。任何人都帶有EPAS1基因,在高海拔地區,由于空氣中含氧量較低,血液中的含氧量也會降低,這時EPAS1基因會被激活,觸發生成更多的紅細胞,其中的血紅蛋白能攜帶更多的氧氣,以供應全身各組織器官維持生理功能的需求。
不過,EPAS1基因被激活導致血紅蛋白和紅細胞過度增多后,也會增高血液黏稠度,導致高血壓、心臟病發作以及產生低出生體重嬰兒,提高嬰兒的死亡率。所不同的是,藏人長期生活于高海拔地區,其EPAS1基因發生了變異,基因變異的結果是只讓藏人輕微提高紅細胞和血紅蛋白水平,不會造成什么副作用。但漢人和其他沒有長時間生活在高原的人,EPAS1基因沒有變異,若到高原就會導致供氧不足和其他心血管系統的副作用。
藏人的這種適應高原生活的生物學特性又是如何獲得的呢?最近,美國加州大學伯克利分校生物學教授尼爾森(Rasmus Nielsen)團隊的研究結果發現,藏人適應高原生活是通過祖先與其他民族通婚后以遺傳方式而獲得。
研究人員對40名藏人和40名漢人的EPAS1基因周圍區域進行了重復測序,發現藏人的這一基因包含一個存在高度差異的單體型,后者只存在于丹尼索瓦人(Denisovans,Denisova hominin,一個古老的原本生活在歐亞大陸西伯利亞地區的滅絕人種)基因組而不存在于世界各地其他的種群中。這證明,藏
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