研究人员解码DNA 将神经退行性疾病追溯到史前牧民

新研究发现，能显著增加多发性硬化症（MS）患病风险的基因是大约 5000 年前由从东方迁徙而来的牛羊牧民引入欧洲西北部的。图片来源：SayoStudio

通过对古人类DNA进行测序并将其与现代样本进行比较，国际专家小组绘制出了基因和疾病随着人口迁徙而传播的历史图谱。

《自然》杂志上发表的四篇开拓性研究论文揭示了这一"令人震惊"的结果，为人们从生物学角度认识衰弱性疾病提供了新的思路。

由剑桥大学和哥本哈根大学的 Eske Willerslev 教授、哥本哈根大学的 Thomas Werge 教授和加州大学伯克利分校的 Rasmus Nielsen 教授领导的大型国际团队参与了这项非凡的研究，来自全球的 175 名研究人员为研究做出了贡献。

科学家们有了以下发现：

• 多发性硬化症等神经退行性疾病的惊人起源

• 为什么今天的北欧人比南欧人高？

• 5000 年前的大迁徙是如何将风险基因引入欧洲西北部人口的？

• 携带 MS 基因在当时是一种优势，因为它可以保护古代农民免受牛羊传染病的侵害

• 已知会增加阿尔茨海默氏症和 2 型糖尿病等疾病风险的基因可追溯到狩猎采集者身上

• 希望未来的分析能揭示更多有关自闭症、多动症、精神分裂症、躁郁症和抑郁症的遗传标记

北欧是世界上多发性硬化症发病率最高的地区。一项新研究发现，能显著增加多发性硬化症（MS）患病风险的基因是大约 5000 年前由从东方迁徙而来的牛羊牧民引入欧洲西北部的。

通过分析在欧亚大陆有记载的地点发现的古人类骨骼和牙齿的 DNA，研究人员追溯了多发性硬化症从波罗的海草原（横跨现在的乌克兰、俄罗斯西南部和西哈萨克斯坦地区的部分地区）起源的地理分布。

他们发现，与多发性硬化症患病风险相关的基因变异与亚姆纳亚人一起"旅行"--他们是穿过庞迪草原迁徙到欧洲西北部的畜牧者。

这些基因变异为亚姆纳亚人提供了生存优势，很可能是通过保护他们免受牛羊的感染。但它们也增加了患多发性硬化症的风险。

剑桥大学和哥本哈根大学联合教授、圣约翰学院研究员、古代 DNA 分析专家兼项目主任埃斯克-威勒斯列夫（Eske Willerslev）教授说："对于亚姆纳亚人来说，携带多发性硬化症风险基因肯定是一个明显的优势，即使他们来到欧洲之后也是如此，尽管这些基因不可否认地增加了他们患多发性硬化症的风险。这些结果改变了我们对多发性硬化症病因的看法，并对治疗方法产生了影响。"

标本的年代从中石器时代和新石器时代到青铜时代、铁器时代和维京时期，直至中世纪。数据集中最古老的基因组来自大约 3.4 万年前的一个人。

这些发现为"南北梯度"提供了一种解释，即现代多发性硬化症的病例中，北欧是南欧的两倍。从遗传学的角度来看，亚姆纳亚人被认为是今天西北欧大部分地区居民的祖先。他们对今天南欧人口的遗传影响要弱得多。

先前的研究已经确定了 233 个可增加多发性硬化症患病风险的基因变异。这些变异也受环境和生活方式因素的影响，会使患病风险增加约 30%。新研究发现，这种现代多发性硬化症遗传风险特征也存在于数千年前的骨骼和牙齿中。

"这些结果让我们所有人都感到震惊。它们为我们了解多发性硬化症和其他自身免疫性疾病的进化提供了一个巨大的飞跃。"剑桥大学动物学系博士后、论文合著者威廉-巴里（William Barrie）博士说："显示我们祖先的生活方式是如何影响现代疾病风险的，恰恰凸显了我们是现代世界中古老免疫系统的接受者。"

多发性硬化症是一种神经退行性疾病，人体的免疫系统会错误地攻击大脑和脊髓神经纤维周围的"绝缘体"。这会导致症状复发和长期退化，即所谓的"进展"。

多发性硬化症研究报告的共同作者、牛津大学约翰-拉德克利夫医院顾问医生拉尔斯-福格教授说："这意味着我们现在可以了解并寻求治疗多发性硬化症的真正原因：这是早在史前发生的基因适应某些环境条件的结果。"

另一位合著者、牛津大学的 Astrid Iversen 教授说："在卫生、饮食和医疗选择方面，我们现在的生活与祖先截然不同，再加上我们的进化史，这意味着我们可能比祖先更容易患上某些疾病，包括多发性硬化症等自身免疫性疾病。"

研究人员利用灵北基金会提供的资金，在过去五年中建立了一个独特的古代DNA基因库，并对该基因库中的数据进行了分析。这是世界上第一个同类基因库，它已经在远古人类迁徙、脑部疾病发病基因决定的风险特征等领域提供了令人着迷的新见解。

研究人员通过分析欧洲和西亚博物馆收藏的近 5000 名古人类的骨骼和牙齿，生成了从中石器时代、新石器时代到青铜时代、铁器时代、维京时期再到中世纪的 DNA 图谱。他们将古人类 DNA 数据与英国生物库（UK Biobank）中 40 万英国居民的现代 DNA 数据进行了比较。

威勒斯列夫说："建立欧亚大陆过去人类居民的古代 DNA 基因库是一项浩大的工程，需要与整个地区的博物馆合作。我们已经证明，我们的基因库是一个精确的工具，结合对当今人类 DNA 数据的分析和其他几个研究领域的投入，可以让我们对人类疾病有新的认识。这本身就很了不起，毫无疑问，它在多发性硬化症研究之外还有很多应用。"

研究小组现在计划研究其他神经系统疾病，包括帕金森病和阿尔茨海默病，以及精神疾病，包括多动症和精神分裂症。

他们收到了来自世界各地疾病研究人员的请求，希望获得这些古老的 DNA 资料，并最终打算开放基因库。这项研究得到了灵北基金会 800 万欧元的资助，并在哥本哈根大学灵北基金会地质学中心进行。

灵北基金会研究总监扬-埃格比约格（Jan Egebjerg）说："灵北基金会早在 2018 年就向该项目提供了如此巨额的研究基金，其理由是，如果一切顺利，这将是深入了解脑部疾病遗传结构如何随时间演变的开创性手段。而脑部疾病正是我们特别关注的领域。"

编译来源：ScitechDaily