阿尔茨海默病基因突变与女性较高的生育能力有关?!

【字体: 时间:2023年08月14日 来源:AAAS

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  先前的研究已经揭示载脂蛋白ε4 (APOE-ε4)等位基因增加了老年人患多种疾病的风险,特别是阿尔茨海默氏症和心血管疾病。然而,尽管这种基因变异有负面影响,它仍然在大约20%的人口中普遍存在。为了确定这种负等位基因是如何在自然选择中存活下来的,一组研究人员发现,APOE-ε4等位基因与女性较高的生育能力有关。

  

以前的研究表明,载脂蛋白-ε4(APOE-ε4)等位基因会增加老龄人口罹患各种疾病的风险,尤其是阿尔茨海默氏症和心血管疾病。然而,尽管这种基因变异会产生负面影响,但在大约 20% 的人口中仍然普遍存在。为了确定这种负等位基因是如何在自然选择中存活下来的,一组研究人员发现,APOE-ε4 等位基因与女性较高的生育能力有关。

在《科学进展》(Science Advances)杂志发表的一篇新论文中,包括加州大学圣塔芭芭拉分校人类学家迈克尔-古尔文(Michael Gurven)在内的研究人员与玻利维亚Tsimane合作,从进化的角度研究了等位基因的影响。

该研究的资深作者古尔文和主要作者、亚利桑那州立大学人类进化与社会变迁学院进化人类学副教授本杰明-特隆布尔前往齐马内人居住的玻利维亚亚马逊低地。他们是Tsimane健康和生命史项目(由希拉德-卡普兰和乔纳森-斯蒂格利茨共同领导)的共同负责人,与Tsimane人长期合作,在提供医疗服务的同时收集人口和生物医学数据,这种合作关系已经持续了二十多年。Tsimane 健康和生命史项目是一个大型跨学科团队项目,由美国国家健康和生命科学研究所(National Institute on Health and Life History)资助。

与现代城市相比,Tsimanes 人的农业生活方式更类似于工业革命前的人类生活,他们居住在 90 个村庄中,有 17000 多人,在没有现代设施影响的情况下,他们的健康和老龄化问题为我们提供了一个独特的视角。

"我们所做的就是试图了解工业化之前人类的健康状况。

"在人类历史的 99% 的时间里,我们都是狩猎采集者。我们今天生活的世界真的很奇怪。我们创造的这种建筑环境与人类进化史上大部分时期的环境截然不同。

在这项特殊的研究中,研究人员收集了 795 名齐马内妇女的数据,她们的年龄从 13 岁到 90 岁不等。研究小组不仅检索了基因数据,以确定每个人普遍存在的等位基因,还检索了详细的生育史,以提供有关其生育能力的信息,包括初产年龄、生育间隔时间和活产总数。

他们发现,存在一个 APOE-ε4 等位基因的齐马内妇女比不存在 APOE-ε4 等位基因的妇女多生了 0.5 个孩子。当存在两个 APOE-ε4 等位基因拷贝时,活产婴儿的数量增加得更多,这些妇女比那些没有这种特定等位基因的妇女平均多生两个活产婴儿。

"我们发现,具有 APOE-ε4 等位基因的妇女开始生育的时间几乎提前了一年,而且她们的生育间隔也更短,"Trumble 解释说。"这两点加在一起,如果她们有一个拷贝,就能多生大约半个孩子,如果有两个拷贝,就能多生两个孩子。

这种对生育的有利影响可以帮助解释,为什么一个等位基因在晚年会增加患阿尔茨海默氏症或心血管疾病的几率,从而产生负面影响,但却没有被自然选择淘汰--这种优势发生在早年到中年,因此会遗传给他们的后代。

"与生殖完成后发生的疾病相关的基因被认为是选择所看不到的,即所谓的'选择的阴影'。"如果这些基因在生命早期就能为你的健康带来好处,那么选择就更难剔除这些基因了。

其他一些规模较小的研究也显示了APOE-ε4等位基因的其他优势,包括巴西儿童比没有该等位基因的儿童能更好地处理环境中的病原体和寄生虫(如贾第虫),从而获得更好的认知功能和更高的生长速度。

这项研究以之前的研究为基础,这些研究显示了 APOE-ε4 在齐马内农村高感染环境中的其他潜在益处。在一项研究中,研究人员发现,Tsimane APOE-ε4 携带者在未感染时炎症水平较低,但血脂水平较高,可在感染期间缓冲免疫激活的代价。在另一项研究中,他们发现 APOE-ε4 携带者的认知能力不会下降,但只有那些经历过感染的人才会受到保护。

即使已经发现了 APOE-ε4 等位基因的这些益处,但它仍然存在一个主要的有害影响,即在生命的晚期患阿尔茨海默病和心血管疾病的风险增加。

有趣的是,这种等位基因的负面影响主要出现在西方国家。例如,大型跨学科小组去年发现,齐马内人的痴呆症和阿尔茨海默氏症发病率是世界上最低的。尽管在他们的人口中,APOE-ε4 等位基因的流行率同样为 20%。

这对了解和治疗等位基因在受影响最严重地区的负面影响意味着什么?

"我们需要跳出固有的思维模式,不要只盯着'这种等位基因会导致 X 种疾病',事实就是如此。相反,我们需要退一步问,在不同的环境中又会怎样呢?人类进化的环境又如何?

"当我们看到APOE-ε4在不同的环境中对我们的健康有不同的影响时,我们需要思考这些基因最初进化和后来维持的大环境,比如我们的基因在某些环境中可能会伤害我们,但在另一些环境中却会帮助我们,"Gurven说。"如果我们能找到一种方法来模拟 APOE-ε4 不伤害我们,甚至可能帮助我们的情况,那就能为疾病预防开辟一条新的道路。

文章标题

Apolipoprotein-ε4 is associated with higher fecundity in a natural fertility population

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