DNA研究挑战了对日本人祖先的思考

一个描绘Aterui“Tamo之主”的面具，一个来自日本东北地区的著名的Emishi首领。来自东北亚的Emishi人被认为是日本第三个主要的祖先群体。© uux.cn/Avalon.red / Alamy Stock Phot

（神秘的地球uux.cn）据RIKEN：RIKEN综合医学科学中心的研究人员领导的一项遗传研究发现，有证据表明日本人有三个祖先群体。

2024年4月发表在《科学进展》上的研究结果挑战了长期以来认为日本有两个主要祖先群体的观点：土著绳纹狩猎采集渔民和来自东亚的水稻种植移民。

相反，研究人员确定了第三个与东北亚有潜在联系的群体，即所谓的Emishi人，从而进一步证实了2021年首次提出的“三方起源”理论。

领导这项研究的RIKEN的Chikashi Terao说，日本人口的基因并不像大家想象的那么同质。Terao说：“我们的分析揭示了日本在精细尺度上的亚群结构，根据该国的地理位置进行了非常精细的分类。”

梳理线索

Terao的团队在对日本七个地区3200多人的DNA进行测序后得出了他们的结论，这些地区从北部的北海道延伸到南部的冲绳。这是迄今为止对非欧洲人群进行的最大规模的遗传分析之一。

研究人员使用了一种称为全基因组测序的技术，该技术可以揭示一个人的完整基因组成——所有30亿个DNA碱基对。它提供的信息大约是DNA微阵列方法的3000倍，到目前为止，DNA微阵列方法已被广泛使用。Terao说：“全基因组测序让我们有机会查看更多数据，这有助于我们找到更有趣的东西。”。

为了进一步提高数据的有用性，并研究基因与某些疾病之间的潜在联系，他和他的合作者将获得的DNA信息与相关临床数据相结合，包括疾病诊断、检测结果以及病史和家族史信息。他们将所有这些信息整理到一个名为日本全基因组/外显子组测序文库（JEWEL）的数据库中。

Terao特别感兴趣的一个话题是罕见基因变异的研究。他解释说：“我们认为，罕见的变异有时可以追溯到特定的祖先种群，这可能有助于揭示日本境内的精细迁移模式。”。

他们的预感被证明是正确的，有助于揭示日本血统的地理分布。例如，绳纹祖先在冲绳南部亚热带海岸最为主要（在28.5%的样本中发现），而在西部最低（仅占13.4%的样本）。

相比之下，生活在日本西部的人与汉族人有更大的遗传亲缘关系——Terao的团队认为，这可能与250年至794年间东亚移民的涌入有关，也反映在该地区全面采用中国式立法、语言和教育制度的历史中。

另一方面，Emishi血统在日本东北部最为常见，向该国西部逐渐减少。

过去的痕迹

研究人员还检查了珠宝中从尼安德特人和丹尼索瓦人遗传的基因，这两组古代人类与智人杂交。Terao说：“我们对为什么古代基因组被整合并保存在现代人类DNA序列中感兴趣。”他解释说，这些基因有时与某些特征或条件有关。

例如，其他研究人员已经证明，西藏人民在一种名为EPAS1的基因中含有丹尼索瓦人的DNA，据信这有助于他们在高海拔环境中定居。最近，科学家发现，3号染色体上的一组尼安德特人遗传基因与新冠肺炎呼吸衰竭和其他严重症状的风险更高有关，这是大约一半南亚人存在的一个特征。

Terao团队的分析揭示了当今日本人身上存在的44个古老DNA区域，其中大多数是东亚人独有的。其中包括丹尼索瓦人衍生的一种，位于NKX6-1基因内，已知与2型糖尿病有关，研究人员表示，这可能会影响一个人对用于治疗该疾病的口服药物semaglutide的敏感性。他们还确定了11个与冠状动脉疾病、前列腺癌症、类风湿性关节炎和其他四种疾病有关的尼安德特人衍生片段。

迈向个性化医疗

RIKEN领导的团队还利用罕见遗传变异的数据来揭示疾病的潜在原因。例如，Terao实验室的高级科学家、该研究的第一作者Xiaoxi Liu说，他们发现一种名为PTPRD的基因变体具有“高度破坏性”的潜力，因为它可能与高血压、肾功能衰竭和心肌梗死有关。

此外，研究小组注意到GJB2和ABCC2基因中变异的发生率很高，也称为功能丧失变异，这两种基因分别与听力损失和慢性肝病有关。

Terao说，阐明基因、其变异之间的关系，以及这些如何影响特征，包括疾病易感性，有朝一日可能会在帮助科学家开发个性化医疗方面发挥作用。

他说：“我们试图做的是找到并编目日本人特有的功能丧失基因变异，并了解为什么他们更有可能具有某些特定的特征和疾病。”。“我们希望将群体差异与遗传学差异联系起来。”

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