DNA 研究挑战了人们对日本人血统的思考
由理化学研究所综合医学科学中心的研究人员领导的一项基因研究发现了日本人源自三个祖先群体的证据。该研究结果于 2024 年 4 月发表在《科学进展》上，挑战了长期以来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稻米种植移民。
相反，研究人员发现了与东北亚可能存在联系的第三个群体——所谓的虾夷人，这进一步证实了 2021 年首次提出的“三方起源”理论。
这项研究的负责人、理化学研究所的寺尾千志 (Chikashi Terao) 表示，日本人口的基因结构并不像大家想象的那样同质。寺尾说：“我们的分析揭示了日本人口亚群的精细结构，这些亚群结构按照该国的地理位置进行了非常精确的分类。”
寻找线索
Terao 的团队对日本七个地区的 3200 多人进行了 DNA 测序，得出了这一结论。这些地区从北部的北海道到南部的冲绳，横跨整个日本。这是迄今为止对非欧洲人群进行的最大规模基因分析之一。
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。它提供的信息量比 DNA 微阵列方法大约多 3,000 倍，而后者迄今为止应用得更为广泛。“全基因组测序让我们有机会查看更多数据，这有助于我们发现更多有趣的东西，”Terao 说。
为了进一步提高数据的实用性，并研究基因与某些疾病之间的潜在联系，他和他的同事将获得的 DNA 信息与相关临床数据相结合，包括疾病诊断、检测结果以及医疗和家族史信息。他们将所有这些信息整理成一个名为日本全基因组/外显子组测序图书馆 (JEWEL) 的数据库。
Terao 特别感兴趣的一个课题是稀有基因变异的研究。“我们推断，稀有变异有时可以追溯到特定的祖先种群，并且可以为揭示日本境内的精细迁移模式提供信息，”他解释道。
他们的猜测被证明是正确的，有助于揭示日本血统的地理分布。例如，绳文血统在冲绳南部亚热带海岸最为普遍（占样本的 28.5%），而在西部最低（仅占样本的 13.4%）。
相比之下，居住在日本西部的人与汉族人具有更大的基因亲和力——寺尾的研究小组认为，这可能与公元 250 年至 794 年间来自东亚的移民涌入有关，也反映在该地区全面采用中国式立法、语言和教育体系的历史中。
另一方面，虾夷族血统在日本东北部最为常见，向西部逐渐减少。
过去的痕迹
研究人员还对 JEWEL 进行了检测，以寻找从尼安德特人和丹尼索瓦人那里遗传下来的基因，这两组古人类曾与智人杂交。“我们感兴趣的是，为什么古代基因组会整合并保留在现代人类 DNA 序列中，”Terao 说道，他解释说，这些基因有时与某些特征或状况有关。
例如，其他研究人员发现，西藏人在一个名为 EPAS1 的基因中含有源自丹尼索瓦人的 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（大约一半的南亚人都具有这一特征）与更高的呼吸衰竭风险和其他严重的 COVID-19 症状有关。
Terao 团队的分析揭示了当今日本人身上存在的 44 个古代 DNA 区域，其中大部分是东亚人独有的。其中包括一个丹尼索瓦人衍生的 DNA 区域，位于 NKX6-1 基因内，已知该基因与 2 型糖尿病有关，研究人员表示，这可能会影响人对用于治疗该疾病的口服药物索马鲁肽的敏感性。他们还发现了 11 个尼安德特人衍生的片段，与冠状动脉疾病、前列腺癌、类风湿性关节炎和其他四种疾病有关。
走向个性化医疗
日本理化学研究所领导的研究小组还利用罕见基因变异的数据来发现疾病的潜在原因。例如，他们发现一种名为 PTPRD 的基因变异具有“高度破坏性”的潜力，因为它可能与高血压、肾衰竭和心肌梗塞有关，Terao 实验室的资深科学家、该研究的第一作者刘晓西说。
此外，研究小组还注意到 GJB2 和 ABCC2 基因中变异（也称为功能丧失变异）的发生率很高，这两个基因分别与听力损失和慢性肝病有关。
Terao 表示，弄清基因及其变异之间的关系，以及它们如何影响特征（包括疾病易感性），有朝一日可能有助于科学家开发个性化医疗。
“我们试图找到并分类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出现某些特定特征和疾病，”他说。“我们希望将人口差异与遗传学差异联系起来。”
未来，他希望扩大 JEWEL 的范围，将更多的 DNA 样本纳入数据集。长期以来，大规模基因组研究一直专注于分析欧洲血统的人的数据。但 Terao 表示，“将研究范围扩大到亚洲人群非常重要，这样从长远来看，研究结果也能让我们受益。”
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