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万年前他们被人类灭绝,却在我们的免疫系统里留下了一份礼物……

人类,准确说是智人,在漫长的发展史中淘汰掉了许多同时代的其它“人”,这些“人”在从历史上抹去的同时,却也在我们智人的遗传信息上永远留下了痕迹。

曾有一些研究指出,被智人灭绝的“尼安德特人”在和智人的结合中将一连串疾病通过DNA传递给了我们的祖先,其中包括抑郁症、血栓、尼古丁成瘾、过敏、尿道功能失常、2型糖尿病、克罗恩病等。

尼安德特人生活猜想图 图源/网络

而今天我们要讲的是另一种同样被智人祖先灭绝的“人”,比起尼安德特人来,他们要友好许多,他们的基因提高了我们的免疫力!

最熟悉的陌生人:丹尼索瓦人

2008年,俄罗斯的科学家在西伯利亚阿尔泰山地区的一个山洞里发现了几块儿童的指骨和牙齿,后来通过对其全基因组测序,研究者惊讶地发现,它既不属于我们智人,也不属于尼安德特人,在那个时期的这片大陆上,还存在着另一个人种,这一令人震惊的发现被Science评委选入2012年年度十大科学突破。

因为那一山洞曾因俄罗斯人丹尼斯在此隐居而闻名,因此在这个山洞发现的新人种被称为丹尼索瓦人(Denisovans)。

左边是尼安德特人,右边是现代智人,中间? 图源/网络

丹尼索瓦人其实更接近尼安德特人,是他们的“姐妹”,大约40万年前二者渐行渐远,但同时他们的基因交流也并没有中断,但是发现的化石及生活环境多年来一直仅停留在那个最初的山洞附近。

直到今年5月,中德科学家在Nature发文,指出在青藏高原发现了丹尼索瓦人的踪迹,这一结果也验证了研究者对其分布的推测,也将青藏高原人类活动的历史又向前推了十几万年。

丹尼索瓦人骨骼化石 图源/网络

丹尼索瓦人的基因同样被发现在我们现代人的体内,有研究者指出,通过基因对比,西藏藏民在高海拔地区生活的能力很可能就是来自于丹尼索瓦人。

丹尼索瓦人“祖传”的基因突变

对于丹尼索瓦人的研究从未停止,由Garvan医学研究所发表于Nature Immunology的一篇研究指出,现代人从丹尼索瓦人那里获得了一种基因突变,这种突变可以增强免疫能力,以使现代人的免疫系统适应不同的环境。

共同通讯作者、实验负责人Shane Gray教授表示,此前也有研究指出已灭绝人种为现代人带来一些益处,但此次是第一次确认某个确切的突变所带来的益处。

研究者锁定的那个基因称为TNFAIP3,这个基因长期以来都与人体的一些自身免疫疾病相关,比如肠炎、关节炎、多发性硬化、牛皮藓等,它会编码一种称为A20的蛋白质,参与对免疫系统的抑制工作。

在对有严重自身免疫病的孩子的家庭进行基因组分析时,研究者发现有四个没有关系的家族人员体内都发现了TNFAIP3基因的一种突变,该突变称为I207L。

研究者从拥有这种突变的人血液中提取出免疫细胞进行体外培养,发现这些免疫细胞会比来自其他人的免疫细胞具有更强烈的反应。

通过基因组多样性项目对比,研究者发现这种突变在大洋洲当地的一些土著身上很常见,但是在悉尼本地人(多数是英国殖民者或流放犯人的后裔)身上却极为少见,这表示这种突变在欧洲的人种中非常少。

这种突变的分布频率 图源/Owen Siggs

最重要的是,研究者在曾经于丹尼索瓦洞中发现的儿童指骨基因组进行对比后发现,丹尼索瓦人也具有这种突变,这之间的联系令研究者非常兴奋!

小鼠身上的免疫实验

为了验证这种突变对于免疫系统的积极影响,研究者又接着进行了小鼠实验,在小鼠的身上他们复刻了I207L突变,并将小鼠暴露于病性柯萨奇病毒中观察。

研究者发现,具有突变的小鼠果然更能承受感染,这表示这这种突变的确增强了小鼠的抵抗力。

小鼠小肠的显微镜图像表明,A20调节免疫力以增加肠道自身免疫为代价

Shane Gray教授表示,之前的研究中已经发现了A20蛋白对u免疫的巨大作用,无论是正向调节还是负向调节,这种突变通过调节自身免疫以增强免疫力。

相比起我们更熟悉的尼安德特人,对于丹尼索瓦人的研究还远远不够,相信在以后研究者也会发现他们和我们智人之间更广泛的联系,也许也还会发现更多由他们“馈赠”的礼物。

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