bet36体育在线:菌与人类共进化!虽然抵御了感染,确促进免疫系统

作者:666 来源:未知 点击数: 发布时间:2019年12月17日

人类演化一直受到病原体的影响。一些相同的突变使我们能够抵御致命的感染,但同时,也使我们更容易患上某些炎症性和自身免疫性疾病,如克罗恩氏病。

图片来源:《Trends in Immunology》

北京时间11月28日发表在《Trends in Immunology》上的一篇综述中,研究人员描述了祖先起源如何影响非洲或欧亚人后裔患免疫相关疾病的可能性。作者们还分享了人类免疫系统仍在进化的证据,并且,仍在根据个体的居住地或生活方式不断发展着。

该研究第一作者、荷兰Radboud分子生命科学研究所的博士后研究员Jorge Dominguez-Andres说:“在过去,人类的寿命要短得多,所以一些可能在生命后半段出现的炎症和自身免疫性疾病就没有那么重要了,但现在我们的寿命更长,可以看到祖先遭受感染的后果。”

传染病可以说是人类所面临演化压力的主要来源。全球不同人类社区的分散使每个种群暴露于不同的传染媒介中,承受着选择压力。因此,适应新环境有利于为宿主选择最有益的遗传变异。

炎症是人体抵抗传染病的最佳防御手段之一。Dominguez-Andres和研究通讯作者、Radboud大学免疫学家和进化生物学家Mihai Netea分析了收集了来自遗传学、免疫学、微生物学和病毒学研究的数据,并确定了不同社区中通常感染细菌或病毒性疾病个体的DNA是如何改变的,从而导致炎症的发生。虽然这些变化使某些病原体更难感染这些人群,但随着时间的推移,它们也与新的炎症性疾病(如克罗恩病、狼疮和炎症性肠病)的出现有关。

Dominguez-Andres说:“这里似乎存在一种平衡。人类不断演化以建立对疾病的防御系统,但我们无法阻止疾病的发生。因此,在某一方面我们获得的益处也使我们对新的疾病更加敏感。如今,我们祖先的免疫系统在抵御感染或适应新生活方式的过程中,在我们的DNA中留下的防御能力既可能使我们受益,也可能让我们更容易患上某些疾病。

由病原体驱动的自然选择对于那些在我们中间存在了很长时间的传染性病原体,即众所周知的疾病的病原体,如麻风病、天花、疟疾或结核病,可能更为显著。

例如,疟原虫感染非洲人口已有数百万年之久。正因为如此,进化选择让他们具有通过在体内引起更多炎症而有利于抵抗感染的DNA。这也导致了现代非洲人在晚年更容易患上心血管疾病,如动脉粥样硬化。

作者们还描述了欧亚大陆的早期人类祖先在尼安德特人的栖息地生活和异种交配情况。如今,具有尼安德特人DNA的个体可能更能抵抗HIV-1和葡萄球菌感染,但也更容易出现过敏、哮喘和花粉热(过敏性鼻炎)。

人类免疫系统变化的负面影响是一项相对较新的发现。Dominguez-Andres说:“我们知道在祖先的遗传水平上正在发生的一些事情,但我们需要更强大的技术。因此,下一代测序技术正在蓬勃发展,这使我们可以更深入地研究DNA与宿主反应之间的相互作用。我们也正在获得更加全面的见解。”

人类基因组中有5000多个带有选择性压力的基因位点。这一群体包括300多个与免疫相关的基因,并且在不同人群之间存在功能差异,这可能是免疫相关疾病反应差异的原因。除了自然选择外,其他的进化机制,如遗传漂变,也会极大地影响在世界各地不同种群中发现的遗传变异的频率。

这些技术还揭示了由于现代生活方式的改变,我们的免疫系统如何实时进化。仍然从事狩猎的非洲部落比从商店购买食物的城市化非洲裔美国人具有更强的肠道细菌多样性。此外,最近两个世纪以来卫生模式的变化改善了卫生设施、饮用水和垃圾收集,与以前相比,大大减少了接触传染性病原体的机会。随着人类向加工食品和更严格的卫生标准迈进,我们的身体在适应过程中患上了研究人员所谓的“文明疾病”,如2型糖尿病。

展望未来,Dominguez-Andres和Netea将把研究范围扩大到非洲和欧亚人口以外的社区。Dominguez-Andres说:“到目前为止,我们进行的所有研究都集中在欧洲和非洲血统的人群上,但也必须将研究扩展到土著和其他人群中,以提高人类遗传多样性的代表性。生活方式和生态环境可能确实存在差异并影响免疫反应。因此,我们还需要做更多的研究。”

(编辑:666)