Nature四篇开创性研究：为什么这种疾病的基因当时是一种优势基因？

研究人员通过分析34000年前生活在西欧和亚洲的近5000人的骨骼和牙齿，建立了世界上最大的古人类基因库。

通过对古代人类DNA进行测序，并将其与现代样本进行比较，国际专家小组绘制了基因和疾病在人口迁移过程中的历史传播图谱。

1月10日在同一期《自然》杂志上发表的四篇开创性研究论文揭示了这些“惊人”的结果，并为衰弱性疾病提供了新的生物学理解。

这项非凡的研究成果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，还有来自全球175名研究人员的贡献。

科学家们发现:

• 包括多发性硬化症在内的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

• 大约5000年前的大规模移民是如何将风险基因引入西北欧人口的，并在今天留下了更高的多发性硬化症发病率

• 携带多发性硬化症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以追溯到狩猎采集者

• 未来的分析有望揭示更多的遗传标记自闭症、多动症、精神分裂症、双相情感障碍和抑郁症

北欧是世界上多发性硬化症发病率最高的地区。一项新的研究发现，大约5000年前，从东方迁徙而来的羊和牛的牧民将显著增加人患多发性硬化症(MS)风险的基因引入了欧洲西北部。

通过分析在欧亚大陆有记录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的地理传播，从它的起源在本蒂克草原(一个横跨现在的乌克兰，俄罗斯西南部和西哈萨克斯坦地区的地区)。

他们发现，与患多发性硬化症风险相关的基因变异随着亚姆纳亚人“传播”而传播。亚姆纳亚人是通过庞蒂克草原迁移到西北欧的畜牧牧民。

这些基因变异为亚姆纳亚人提供了生存优势，很可能是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的Eske Willerslev教授说:“对亚姆纳亚人来说，携带多发性硬化症风险基因一定是一种明显的优势，即使是在到达欧洲之后，尽管这些基因无疑会增加他们患多发性硬化症的风险。”

他补充说:“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，再到中世纪。数据集中最古老的基因组来自一个生活在大约34000年前的人。

这一发现为“南北梯度”提供了一种解释，即北欧现代多发性硬化症病例大约是南欧的两倍，这对研究人员来说一直是个谜。

从遗传学的角度来看，亚姆纳亚人被认为是现今欧洲西北部大部分居民的祖先。他们的基因对今天南欧人口的影响要弱得多。

先前的研究已经确定了233种增加患MS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，使患病风险增加约30%。新的研究发现，MS的现代遗传风险谱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大吃一惊。它们为我们理解多发性硬化症和其他自身免疫性疾病的演变提供了巨大的飞跃。展示我们祖先的生活方式如何影响现代疾病的风险，指出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，患者的免疫系统会错误地攻击包裹在大脑和脊髓神经纤维周围的“绝缘物”。这会导致症状发作，称为复发，以及长期退化，称为进展。

“这意味着我们现在可以了解并寻求治疗MS的本质：这是我们史前时期对特定环境条件的遗传适应的结果。”

牛津大学的另一位合著者Astrid Iversen教授说:“我们现在的生活在卫生、饮食和医疗选择方面与我们的祖先大不相同，再加上我们的进化史，意味着我们可能比我们的祖先更容易患某些疾病，包括多发性硬化等自身免疫性疾病。”

研究人员在过去五年中在伦德贝克基金会的资助下创建了一个独特的古代DNA基因库，通过对该基因库中的数据进行分析，新的发现成为可能。

这是世界上第一个此类基因库，它已经在从古代人类迁徙到大脑疾病发展的基因决定风险概况等领域提供了令人着迷的新见解。

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，研究人员生成了中石器时代和新石器时代、青铜时代、铁器时代和维京时期到中世纪的DNA图谱。他们将这些古代DNA数据与保存在英国生物银行的40万英国人的现代DNA数据进行了比较。

Willerslev说:“从欧亚大陆过去的人类居民中创建一个古代DNA基因库是一项庞大的工程，需要与该地区的博物馆合作。”

他补充说:“我们已经证明，我们的基因库是一个精确的工具，当结合对当今人类DNA数据的分析和其他几个研究领域的输入时，可以为我们提供对人类疾病的新见解。这本身就是惊人的，毫无疑问，它在MS研究之外还有许多应用。”

该团队现在计划研究其他神经系统疾病，包括帕金森氏症和阿尔茨海默病，以及包括多动症和精神分裂症在内的精神疾病。

他们已经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图谱，他们的最终目标是使基因库对公众开放。