2022年10月7日

为什么大脑紊乱有遗传风险?尼安德特人的DNA可能会提供一些答案

爱沙尼亚研究委员会

人们早就知道，神经系统或精神疾病等人类大脑疾病会在家族中发生，这表明有一定的遗传性。与这一假设相一致的是，导致这些疾病的遗传风险因素已经被确定。然而，关于进化驱动因素的基本问题仍然难以捉摸。换句话说，为什么增加疾病风险的基因变异在进化过程中没有被消除?

要回答这些问题是出了名的困难。然而，关于人类历史深层事件的新发现为科学家提供了新的工具来开始解开这些谜团:当现代人在6万年前离开非洲时，他们遇到了其他古人类，如尼安德特人，并与之混合。大约40%的尼安德特人基因组仍然可以在今天的非非洲人身上找到，每个人仍然携带约2%的尼安德特人DNA。一些古老的基因变异可能在我们进化史的某个时刻带来了好处。今天，科学家们可以利用这些信息来了解更多关于这些基因变异对人类行为的影响和发展疾病的风险。

使用这种方法，一个由塔尔图大学、Charité柏林和阿姆斯特丹联合大学的研究人员领导的国际团队进行了一项新的研究，分析了尼安德特人的DNA与一百多种大脑疾病和特征的关系，如睡眠、吸烟或使用酒精其目的是缩小尼安德特人DNA对当今人类行为特征变异的具体贡献。

研究发现，虽然尼安德特人的DNA显示出与中枢神经系统疾病相关的几种特征的过多关联，但这些疾病本身并没有显示出任何显著的尼安德特人DNA关联。尼安德特人DNA贡献最强的特征包括吸烟习惯，酒精消费和睡眠模式。

使用来自其他队列的数据，如爱沙尼亚生物银行、荷兰抑郁和焦虑研究、FinnGen、日本生物银行和deCode，其中一些结果可以被复制。特别值得注意的是，在英国生物银行和日本生物银行分别发现了两个具有吸烟阳性状态的独立高危尼安德特人变体。

“我们的研究结果表明，尼安德特人携带多种变异基因，大大增加了现代人吸烟的风险。目前还不清楚这些变异对尼安德特人的表型影响。然而，这些结果为进一步的功能测试提供了有趣的候选对象，并可能在未来帮助我们更好地理解尼安德特人特有的生物学，”塔尔图大学进化基因组学副教授、该研究的主要作者迈克尔·丹内曼说。

“尼安德特人的DNA与酒精和吸烟习惯的显著联系可能有助于我们解开上瘾和寻求奖励行为的进化起源，”柏林Charité的神经精神病学教授斯特凡·M·戈尔德补充说，他是这项研究的共同领导。

“值得注意的是，睡眠问题、酒精和尼古丁的使用一直被认为是一系列神经和精神障碍的共同风险因素。另一方面，来自人类学的一些有趣的发现表明，狩猎-采集者对这些物质的较高耐受性会带来一些社会效益。因此，我们的发现支持了一个假设，即不是大脑疾病本身有进化解释，而是自然选择塑造了我们在现代环境下容易受到伤害的特征。”