科學(xué)家在高原適應(yīng)遺傳機制方面取得進(jìn)展

2016年09月12日訊 中國青藏高原是世界上海拔最高的高原，被譽為地球的“第三極”，以低氧、強輻射、氣溫低等著稱。隨著人類的遷徙定居，一批家養(yǎng)動物也在這樣惡劣的生存環(huán)境中世代繁衍，各自形成了鮮明獨特的高原適應(yīng)特征，為科學(xué)家解析物種對高原快速適應(yīng)進(jìn)化的遺傳機制提供了豐富的素材。

中國科學(xué)院昆明動物研究所張亞平、吳東東研究團(tuán)隊基于基因組學(xué)數(shù)據(jù)，利用各種群體遺傳學(xué)方法揭示了青藏高原家養(yǎng)動物（如藏獒、藏雞等） 的高原適應(yīng)性遺傳機制，鑒定出一批以HIF缺氧誘導(dǎo)通路為代表的高原適應(yīng)候選基因，為藏獒的品種資源保護(hù)提供了重要信息；研究發(fā)現(xiàn)藏雞分成兩個獨立群體，并各自進(jìn)化出以鈣離子信號通路為代表的潛在高原適應(yīng)機制，為藏雞品種資源的保護(hù)和培育提供了重要遺傳信息。

近期，研究人員對缺氧環(huán)境下藏族人群的長壽遺傳基礎(chǔ)進(jìn)行了探討。發(fā)現(xiàn)無論是實驗動物還是野生動物，在缺氧環(huán)境下均表現(xiàn)得更為長壽；然而在普遍認(rèn)識中，藏族人群壽命卻比平原地區(qū)人群壽命短得多，這一悖論一直未解。通過分析國家統(tǒng)計局公布的2010年人口普查資料，發(fā)現(xiàn)藏族人群60歲以上老人的比例確實顯著低于漢族人群，這可能與青藏高原惡劣的生活環(huán)境、落后的醫(yī)療資源有關(guān)。然而，通過對不同類型參數(shù)的評估，發(fā)現(xiàn)西藏地區(qū)長壽老人（>100歲）比率較平原漢族高，且西藏地區(qū)老人的相對死亡率要低于平原漢族老人。這與在另一高海拔人群安第斯山土著居民中發(fā)現(xiàn)的“長壽村”遙相呼應(yīng)。這一高壽特征很可能源自遺傳差異：與衰老相關(guān)的基因無論是在藏族人群還是青藏高原家養(yǎng)動物中均表現(xiàn)出快速進(jìn)化，并進(jìn)一步證實這些衰老基因在高原家養(yǎng)動物和平原家養(yǎng)動物中存在顯著的表達(dá)差異，且表達(dá)差異的改變與人類衰老過程中的表達(dá)改變顯著負(fù)相關(guān)，故而提示缺氧環(huán)境很可能是藏族人群長壽的誘因。

該成果日前以Hypoxia potentially promotes Tibetan longevity 為題在線發(fā)表在《細(xì)胞研究》（Cell Research）上，昆明動物所博士李艷為該論文第一作者，張亞平和吳東東為通訊作者，并得到研究員王文、施鵬的大力支持。工作得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項和國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體課題的支持。

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