自身免疫性疾病的來源,在化石中發現

Mondo 健康 更新 2024-02-08

多發性硬化症(MS)是一種自身免疫性疾病,影響中樞神經系統,破壞大腦和脊髓中神經元的絕緣層,即髓鞘,引起神經炎、眼肌麻痺和肢體癱瘓等一系列症狀,並且病情往往會隨著時間的推移而惡化。

資料顯示,目前全球有290萬MS患者,但該病的具體病因在學術界尚不清楚,也沒有理想的方法。

2022 年《科學》雜誌的一篇文章顯示,常見的人類皰疹病毒 Epstein-Barr 病毒是幾乎所有 MS 病例的罪魁禍首。EB病毒可引起免疫系統攻擊神經,引起疲勞、發燒、咽炎等症狀,甚至行走或說話困難。 絕大多數人在他們生命中的某個時刻都感染了這種病毒,並長期甚至終生攜帶這些潛伏的人。

最近發表在《自然》雜誌上的一項研究表明,5000年前西亞草原上乙個游牧部落的骨骼化石揭示了多發性硬化症的遺傳根源。 骨頭所有者所擁有的基因突變可能會保護它們免受動物攜帶的病原體的侵害,但這也使它們的免疫系統更加敏感,使它們的後代容易出現不受控制的自身免疫反應。

4000多年前在保加利亞發現的一具骨架。

這項工作是人類基因組大規模研究的一部分。 整個專案團隊的雄心壯志是了解過去的進化如何影響人類健康; 研究人員正在分析11,000至3,000年前生活在葡萄牙和西伯利亞之間以及挪威和伊朗之間的數千個人類基因組。

他們不僅追溯了多發性硬化症的起源,還尋找了糖尿病、精神疾病和許多其他現代疾病的遺傳起源,“將古代人類基因組學提公升到了乙個全新的水平”。

領導該項目的哥本哈根大學遺傳學家埃斯克·威勒斯列夫(Eske Willerslev)表示,他們已經從古代人類骨骼中提取DNA十多年了。 通過將倖存至今的遺傳物質與現代人類的遺傳物質進行比較,科學家們追蹤了世界各地發生的一些最重要的人類遷徙。

例如,大約8000年前,早期的農民從現在的土耳其遷移到歐洲,並遇到了在歐洲生活了3萬多年的狩獵採集者。 農民到來後,狩獵採集者的DNA在一些地方消失了(他們的遺傳資訊在化石骨骼中找不到),表明雙方發生了激烈的衝突; 在其他地方,兩個氏族是混血兒,留下了混血後代。

大約 5,000 年前,發生了另一次大遷徙:最初居住在烏克蘭-哈薩克地區草原的西亞游牧民族 Yamnaya 進入了歐洲的中心並在那裡傳播了他們的 DNA。

雖然沒有農場,也沒有城市,但這個社群繁榮了幾個世紀。 他們穿越草原時,騎著大馬和戰車,沿途放牧牛羊,用**和珠寶埋葬死者。 青銅時代的雅納亞人擴大了他們的領土,席捲了亞洲和歐洲的大部分地區。

威列斯列夫和他的同事們發現,揚納亞人經常消滅他們到達歐洲時遇到的當地農民,當然,在某些地區,雙方保持著和平的關係。

現代北歐人民的血統很大程度上是從Yannaya繼承而來的。 然而,Yannaya 血統在南部不太常見,那裡的當地居民更有可能繼承近東農民和早期歐洲狩獵採集者的血統。

Willerslev等人想知道每個古代群體攜帶什麼樣的遺傳變異,以及它們如何影響他們的健康。

為了找到答案,研究小組分析了這些古代人倖存的後代。

利用來自英國生物銀行的志願者資訊,他們將數千個遺傳變異與多種疾病的風險增加聯絡起來,然後將志願者的DNA與化石骨骼的遺傳片段進行比較。

一項分析發現,來自西歐的狩獵採集者攜帶了許多變異,這些變異會增加患高膽固醇、高血壓和糖尿病的風險。 另一項研究表明,古代近東農民攜帶與焦慮等情緒障礙相關的變異。

這些發現並不意味著這些古人由於更危險的基因而遭受了更普遍的疾病侵擾。 因為基因只會給槍上膛,所以環境會扣動扳機。

例如,糖尿病在今天變得越來越普遍,部分原因是廉價的高糖食物在現代人的飲食中佔比越來越大。 幾個世紀前,糖尿病高危基因可能根本沒有機會引起疾病。

Willeslev和他的同事們甚至發現,這些目前看來不利的突變在某些情況下為古人提供了生存優勢。

例如,由於Yannaya人攜帶增加多發性硬化症風險的突變變得更加普遍,該群體似乎比其他不攜帶同類突變的游牧民族留下了更多的後代。

今天導致多發性硬化症高風險的變異在過去一定有好處。

研究小組表示,他們分析的一些骨頭不僅含有人類DNA,還含有致病病毒和細菌的DNA,其中許多在狩獵採集群體中沒有發現,例如引起瘟疫的細菌,甚至與歐洲最早的農民無關 - 他們的遺傳特徵是在Yannaya人的骨頭中發現的。

這些變種似乎可以預防傳染病。

許多關於多發性硬化症的研究表明,增加患這種疾病風險的變異也會使免疫系統對病原體攻擊更敏感。

Willerslev等人認為,Yannaya人比狩獵採集者等早期人群更容易感染動物疾病 - 他們依靠牲畜獲取肉類和牛奶,並且在穿越草原時經常與牛和羊接觸 - 因此面臨更大的傳染風險。 Yannayas已經進化出更敏銳的免疫相關基因來防禦特殊的敵人。

牛津大學多發性硬化症專家Lars Fugger與Willerslev合作,他說MS可能直到最近幾十年才變得普遍。 在當今的環境中,傳染病比過去幾個世紀少,強大的免疫系統更容易出現故障並攻擊自己的人。

人類生活在乙個非常乾淨的環境中。 餘額已不復存在。

了解多發性硬化症的進化根源可以指導科學家創造更好的**。 目前,做多發性硬化症的唯一有效方法是服用抑制免疫系統的藥物。

根據福格爾的說法,“我們不應該只是壓制它,而是更詳細地揭示不平衡的原理,然後重新平衡它。 ”

除了多發性硬化症外,研究團隊還開始對其他疾病進行類似的分析,例如精神病和牛皮癬。

當然,目前他們嚴重依賴英國生物銀行的資料,因此研究結果將在很大程度上侷限於影響北歐人健康的基因。 巴斯德研究所(Institut Pasteur)的進化遺傳學家Lluis Quintana-Murci(他沒有參與)說:“如果在世界其他地區進行類似的研究,那就太好了。 ”

*:世界科學。

原標題:在5000年前西亞大草原上乙個游牧部落的骨骼化石中,他們發現了自身免疫性疾病的根源。自然界的新發現。

編輯:artistet

*內容僅代表作者觀點。

它不代表中國科學院物理研究所的立場。

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