日本国家级理化学研究所(RIKEN),最新研究日本各地3,200人的全基因测序,发现日本人的遗传系谱学包括三个祖先群体,修正原本认为日本人只有两个祖先群体的认识,其中显著的遗传变异与东北亚的虾夷人有关,研究揭示日本群体复杂的血统,并为未来的精准医学铺路。

由理化学研究所综合医学中心的科学家领导的一项基因研究,发现日本人来自三个祖先群体的证据,这样发表在《科学进展》杂志的研究结果,挑战日本长期以来的信念,那就是日本原本是由两个主要祖先群体组成,包括土著绳文人和来自东亚的稻作移民。

研究人员通过日本各地3,200人的全基因组定序,发现日本人的遗传系谱学,出现与东北亚有潜在联系的第三个群体“虾夷人”,从而进一步证实日本研究团队在2021年首次提出的“三方起源”理论。

日本的遗传多样性

日本理化学研究所的研究团队负责人寺尾知(Chikashi Terao)表示,日本人的基因并不像大家想象的那样同质,因此通过精细范围的分析,揭示日本群体的人口结构,该结构根据日本的地理位置进行非常漂亮的分类。

团队针对日本七个地区,从北部的北海道到南部的冲绳,为各地3,200人的DNA进行全基因测序,并为进一步增强数据的有用性,结合基因与某些疾病之间的潜在联系,特地将获得的DNA资讯与相关临床数据结合,包括疾病诊断、测试结果,以及医疗和家族病史资讯信息。

团队将所以资讯整理到一个名为日本全基因组/外显子定序图书馆百科全书(JEWEL)的数据库中,由于寺尾知特别感兴趣的主题之一是罕见基因变异的研究,因此推断罕见的变异有时可以追溯到特定的祖先群体,并借此揭示日本境内的小规模迁徙模式。

寺尾知指出,事实证明,研究有助于揭示日本血统的地理分布,例如绳文血统在冲绳南部亚热带海岸占据主导地位(占样本的28.5%),而在西部则最低(仅占样本的13.4%),至于生活在日本西部的人与汉族有更多的遗传亲缘关系,推测可能与250年至794年东亚移民涌入有关。

古人类DNA解析

研究团队分析JEWEL中,是否有从尼安德塔人和丹尼索瓦人继承的基因,这是两个古人类群体, 寺尾知指出,团队感兴趣的是为什么古代基因组会集成并保留到现代人类DNA串行中,推测这些基因有时与某些特征或条件有关。

寺尾知说明,例如其他研究人员表明,西藏人的EPAS1基因中含有源自丹尼索瓦人的DNA ,这样的基因有助于西藏人生活在高海拔地区,而最近又有科学家发现,3号染色体上的一组尼安德塔人遗传基因(过半南亚人都存在这一特征)与新冠肺炎严重症状的高风险有关。

团队的分析,揭示当今日本人存在的44个古老DNA区域,其中大部分是东亚人所独有的,包括丹尼索瓦人衍生的一种位于NKX6-1基因内,已知与二型糖尿病有关,这种基因可能会影响人类对

司美格鲁肽(Semaglutide)的敏感性,并确定11个源自尼安德塔人的节段,这些节段与冠状动脉疾病、前列腺癌、类风湿性关节炎和其他四种疾病有关。

个性化医疗的未来

团队利用罕见遗传变异的数据来揭示疾病的潜在原因,日本理化学研究所综合医学中心实验室高级科学家刘小晰(Xiaoxi Liu)表示,团队发现一种名为PTPRD的基因变体,可能具有“高度破坏性”,并可能与高血压、肾衰竭和心肌梗塞有关。

寺尾知强调,梳理基因及其变异之间的关系,以及这些特征如何影响包括疾病易感性在内的特征,未来有一天将有机会在帮助科学家开发个性化医疗方面发挥作用,因此希望扩展JEWEL数据的DNA样本,更将其扩展到亚洲人群,从长远来看,结果将使人们受益。

(首图来源:Unsplash)