为什么藏人和安第斯人能适应高原生活?

藏人和安第斯人都能够很好地适应高原环境下的低氧生活,他们的基因和适应原因是一样的吗?研究人员给出的答案是否定的。

责任编辑:朱力远

在西藏山南雍布拉康古堡的一个藏族阿妈。(东方IC/图)

藏人和安第斯人都能够很好地适应高原环境下的低氧生活,他们的基因和适应原因是一样的吗?研究人员给出的答案是否定的。

在平原地区生活惯了的人初到青藏高原会有高原反应,原因是快速进入高原暴露于低压低氧环境后会产生各种病理性反应,常见的症状有红细胞增多、头痛、呼吸困难、失眠、食欲减退、疲倦等。统计表明,平原人快速进入海拔3000米以上高原时,50%-75%的人会出现高原反应,但经过3-10天后会慢慢习惯,症状逐渐消失。

不过,全球约有1.4亿人世世代代居住在高原,如东亚的藏人、南美的安第斯人和东非的阿比西尼亚人,他们在高原生活应对自如,没有高原反应,这是为什么呢?研究人员从遗传、适应等不同角度进行了研究和解释。

高原适应基因之一:EPAS1

研究人员发现,藏人适应高原生活有多种原因,其中一个原因是,他们具有适应高原低氧环境的基因,例如,其中一种称为低氧诱导因子的EPAS1的基因,该基因又称内皮PAS蛋白1基因(endothelial Per- Arnt-Sim domain protein 1)。任何人都带有EPAS1基因,在高海拔地区,由于空气中含氧量较低,血液中的含氧量也会降低,这时EPAS1基因会被激活,触发生成更多的红细胞,其中的血红蛋白能携带更多的氧气,以供应全身各组织器官维持生理功能的需求。

不过,EPAS1基因被激活导致血红蛋白和红细胞过度增多后,也会增高血液黏稠度,导致高血压、心脏病发作以及产生低出生体重婴儿,提高婴儿的死亡率。所不同的是,藏人长期生活于高海拔地区,其EPAS1基因发生了变异,基因变异的结果是只让藏人轻微提高红细胞和血红蛋白水平,不会造成什么副作用。但汉人和其他没有长时间生活在高原的人,EPAS1基因没有变异,若到高原就会导致供氧不足和其他心血管系统的副作用。

藏人的这种适应高原生活的生物学特性又是如何获得的呢?最近,美国加州大学伯克利分校生物学教授尼尔森(Rasmus Nielsen)团队的研究结果发现,藏人适应高原生活是通过祖先与其他民族通婚后以遗传方式而获得。

研究人员对40名藏人和40名汉人的EPAS1基因周围区域进行了重复测序,发现藏人的这一基因包含一个存在高度差异的单体型,后者只存在于丹尼索瓦人(Denisovans,Denisova hominin,一个古老的原本生活在欧亚大陆西伯利亚地区的灭绝人种)基因组而不存在于世界各地其他的种群中。这证明,藏

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网络编辑:佳凝

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