为了带孙子,人类都进化出抗老年痴呆基因了!
2015/12/5 医学界
导读:为了让老年人保持这种功能从而延续基因,人类甚至演化出了独特的基因来保护大脑——让其免于痴呆。
文:潘达君
来源:“医学界”微信号
大家来思考一个既远又近的问题——从进化角度来说,当动物自然生长到失去生育能力之后,会死亡,而人类却并不是这样,为什么?这可不是因为现在科技发达能让人活得长,即使在原始的母系氏族部落,已经失去了生育能力,也没有多少食物采集能力的老祖母们依然健在并且拥有影响力。那么,到底是为什么呢?
因为爷爷奶奶外公外婆要带孙辈呀!
……那位读者老爷请冷静,放下你手里的板砖!小编我这可是有《科学》依据的!
祖母假说
早在1998年,人类学家通过观察和对比多个坦桑尼亚原始渔猎部落,就发现了一个有趣的现象,如果那些失去生育能力又不能采集的老奶奶们参与帮助抚养部落里的孙辈孩子们,这个部落会有更多的新生儿,也就意味着部落更壮大。反之则不然。
研究者从生物进化学说角度分析认为,老奶奶参与照顾孙辈,能让自己的女儿们有更多的时间和精力生下一胎,这样一来,老祖母的基因就有更多的机会传递下去。这个理论被称为”祖母假说“。
老年痴呆
”祖母假说“并不是咱们这次要讲的重点,重点是,为了让老年人保持这种功能从而延续基因,人类甚至演化出了独特的基因来保护大脑——让其免于痴呆。毕竟,神志不清的人是无法帮忙看护幼儿的。11月30日,这个结论被发表在《科学》上。
对阿兹海默症比较熟悉的读者应该认得这位老朋友——CD33,2011年5月,《Nature Genetics》发表了迄今为止规模最大的阿兹海默研究,研究对象达5.4万人,涉及多个国家,该研究发布了四项重大基因成果,CD33位列其中。
CD33就像个古希腊话剧演员,带着两张面具:一方面,它在阿兹海默的发病中扮演着凶恶的坏人角色,存在于大脑中的免疫细胞小胶质细胞中的CD33可以降低小胶质细胞的反应,从而抑制有毒废物的清除,使大脑易患阿兹海默症;另一个版本的CD33呢,则扮演着保护大脑的角色,通过阻止蛋白质团块在大脑中形成,它抵御着阿兹海默症的侵犯。虽然都是CD33,但是这两者实际上是两个版本的等位基因。
为了搞清楚这个基因的演变问题,来自加州大学圣迭戈分校的两名研究者测试了人类和黑猩猩(目前活着的人类最近的动物亲戚)大脑组织中两个版本CD33的表现。结果发现,在两者的脑组织中,坏人版CD33表达水平类似;而好人版的CD33呢,人类表达却比黑猩猩高4倍。这说明在失去生育能力之时会自然死亡的黑猩猩用不着好人版CD33,同时,由于死得早,黑猩猩也不怎么发生类似阿兹海默那样的认知功能退行性变。
之后他们又去人类基因库里兜了兜,发现好人版CD33遍布全球各人种,非洲、美洲、亚洲和欧洲都有它的踪迹。事情都干到这一步了,这两名本来打算研究机体炎症和免疫反应基因的研究者决定继续跑偏。他们想看看对抗阿兹海默的其他基因是不是也有相似状况,于是又搜索了另一个叫做APOE的基因(与迟发型阿兹海默有关),结果发现与好人版的CD33一样,APOE在不同人种中都存在。而通过对黑猩猩、倭黑猩猩和大猩猩基因库的搜索显示,没有任何证据支持APOE存在。
由于全世界有上千万人患阿兹海默症,保护大脑的好人版CD33显然并不存在于每个个体中,哈佛大学的神经基因学家表示,增进对CD33的了解完全可以在今后开发模拟其功能的药物来对抗阿兹海默。
而把CD33和阿兹海默症关联起来的发现者也对这一研究表示了肯定,他认为,这个发现不仅仅是加深了人们对CD33和阿兹海默的理解,更是从进化学角度针对阿兹海默和自然淘汰的解释的关键因素。
所以呢,出现在现在这个世界上的大家,很可能是因为很久很久以前,一位拥有好人版CD33基因的老祖母能够帮女儿们带带孩子而获得被延续下来的机会的。是不是感觉很遥远呢?可是,这也是近在左右的事啊~
参考文献
Email Kelli. Anti-Alzheimer’s gene may have led to the rise of grandparents. 30 November 2015. DOI: 10.1126/science.aad7500
Ann Blackford. Study translates genetic risk factor into Alzheimer's disease prevention strategy. http://medicalxpress.com/news/2015-04-genetic-factor-alzheimer-disease-strategy.html
Hum. Mol. Genet. Genetics of CD33 in Alzheimer's disease and acute myeloid leukemia. first published online March 11, 2015 DOI: 10.1093/hmg/ddv092
Adam C Naj, John Hardy et al. Common variants at MS4A4/MS4A6E, CD2AP, CD33 and EPHA1 are associated with late-onset Alzheimer's disease. Nature Genetics 43, 436–441(2011). doi:10.1038/ng.801
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