藏族人群對高原低氧環(huán)境的遺傳適應是現代人對環(huán)境的適應性進(jìn)化的一個(gè)經(jīng)典例證。研究人員前期利用大樣本藏族人群的遺傳學(xué)數據表明藏族人群祖先早在3萬(wàn)多年前的舊石器時(shí)代晚期就已成功定居到了青藏高原，并經(jīng)過(guò)漫長(cháng)的一代代連續的自然選擇使得藏族人群積累了對高原低氧環(huán)境具有適應性的遺傳變異，并在生理上獲得了對低氧環(huán)境的適應優(yōu)勢，包括較低的血紅蛋白水平、較低的肺動(dòng)脈壓、更好的心肺功能和更好的生殖適合度等。
2010年以來(lái)，國內外學(xué)者通過(guò)分析高原藏族與平原漢族在全基因組水平的遺傳差異找到了682個(gè)在藏族人群基因組中受到自然選擇的基因及其潛在功能位點(diǎn)。但是早期的這些研究由于受到測序成本、樣本量、基因芯片變異位點(diǎn)密度低、檢測方法單一等局限，大多數候選基因的生物學(xué)功能不明確，僅有EPAS1和EGNL1兩個(gè)基因能在多項獨立研究中成功重復出來(lái)，進(jìn)一步對EPAS1和EGNL1的功能研究發(fā)現這兩個(gè)基因只能解釋藏族人群在高原低氧環(huán)境中維持相對較低的血紅蛋白濃度等少數幾個(gè)生理適應性狀，而心肺功能等藏族人群對高原低氧環(huán)境的其他生理適應特征仍無(wú)法解釋。因此，現有的數據仍然無(wú)法滿(mǎn)足高原習服與適應機制以及高原醫學(xué)轉化研究，亟需構建藏族人群的大樣本全基因組遺傳變異參考數據庫，為最終揭示高原適應機制與高原醫學(xué)臨床轉化研究提供新的遺傳變異素材。
為了全面構建和解析藏族人群高原適應的遺傳變異圖譜，在倫理審批與知情同意前提下，西藏阜康醫院歐珠羅布團隊與中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所宿兵團隊、西藏大學(xué)崔超英團隊等緊密合作，首次系統構建了1001個(gè)藏族人群的全基因組遺傳變異數據庫(藏族千人基因組，1000 Tibetan-Genome Panel，1KTGP)，樣本覆蓋了青藏高原主要人口分布區。通過(guò)對“藏族千人基因組”數據的系統分析，發(fā)現了3500萬(wàn)個(gè)遺傳變異位點(diǎn)，其中超過(guò)三分之一是新發(fā)現的遺傳變異位點(diǎn)，利用該千人基因組數據重新確定了藏族人群基因組中受到自然選擇的基因及其遺傳變異位點(diǎn)，包括192個(gè)基因的4320個(gè)高可信度的受選擇位點(diǎn)。這192個(gè)基因涉及多個(gè)身體器官和生理系統。值得一提的是，本研究發(fā)現了4個(gè)具有強烈自然選擇信號的新發(fā)現的基因：TMEM132C、ATP13A3、SANBR和KHDRBS2，與藏族在高原低氧環(huán)境下更好的心、肺功能相關(guān)。研究成果以“Large-scale genome sequencing redefines the genetic footprints of high-altitude adaptation in Tibetans”為題，于2023年4月14日在基因組學(xué)領(lǐng)域頂級期刊《基因組生物學(xué)》(Genome Biology)發(fā)表(2021年期刊5年平均影響因子20.367)。
西藏阜康醫院歐珠羅布教授、西藏阜康醫院特聘研究員祁學(xué)斌研究員、中科院昆明動(dòng)物研究所宿兵研究員為論文通訊作者。西藏阜康醫院王斌董事長(cháng)，阜康婦產(chǎn)兒童醫院李春霞、李虹雁、曹景新、李君、陳莉等共同完成了本課題的采樣與分析任務(wù)。該研究受到國家自然科學(xué)基金委基礎科學(xué)中心項目、中科院戰略性科技先導專(zhuān)項、西藏自治區重點(diǎn)研發(fā)計劃項目、西藏阜康醫院院級項目等經(jīng)費資助。
該成果是西藏阜康醫院2022年以來(lái)首次承擔2022年西藏自治區重點(diǎn)研究計劃項目、2022年國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目、2022年西藏自治區科技獎一等獎等成果的基礎上，首次在影響因子20以上的高質(zhì)量學(xué)術(shù)期刊發(fā)表的又一項高原醫學(xué)研究領(lǐng)域的原創(chuàng )性成果，必將為最終揭示高原習服與適應機制提供新的遺傳素材，將進(jìn)一步推進(jìn)高原醫學(xué)成果的臨床轉化與應用。
2024-08-14|
2024-07-30|
2023-10-25|
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