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不幸的漂移

阿什肯纳兹犹太人特有的疾病

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阿什肯纳兹犹太人——即来自中欧和东欧血统的犹太人,其中大多数美国犹太人属于此类——易患一套独特的遗传性疾病。其中最著名的是泰-萨克斯病,这种疾病会导致婴儿早期死亡,但还有至少九种其他遗传性疾病在阿什肯纳兹犹太人中尤其普遍。为什么呢?遗传模式提供了一个线索:大多数疾病是由隐性基因引起的,这意味着只有在遗传了两个突变基因副本(每个父母各一个)时才会出现症状。一个基因副本不会造成危害,甚至可能带来一些好处——这会导致自然选择在人群中传播突变,而不是将其淘汰。许多研究人员认为,阿什肯纳兹犹太人的负担也有这种“另一面”;例如,他们认为泰-萨克斯病基因可以保护其携带者免受肺结核的侵害,而肺结核在东欧拥挤的犹太人隔离区中曾是一种地方病。但斯坦福大学人口遗传学家 Neil Risch 表示,一直存在另一种理论:突变基因可能仅仅是因为偶然或历史意外而在阿什肯纳兹犹太人中聚集。现在,Risch 和他的同事们发现了证据,表明这种遗传漂变确实是阿什肯纳兹犹太人特发性扭转性肌张力障碍(ITD)发病率高的根本原因,这种疾病会导致肌肉不自主收缩。研究人员认为,漂变可能解释或部分解释了其他阿什肯纳兹犹太人疾病。Risch 说,突变基因之所以能获得高频率,并非因为它们具有选择性优势,而是因为它们恰好出现在相对少数且后代繁多的犹太人中。然而,ITD 是一个特例——正如 Risch 和他的同事们在分析他们在美国的 59 个阿什肯纳兹犹太人家庭研究群体中的遗传模式时发现的那样。与所有其他阿什肯纳兹犹太人疾病不同,他们发现,ITD 不是隐性遗传——它是显性遗传,这意味着单个基因副本就足以传播该疾病。但由于未知的原因,它通常不会表现出来。Risch 估计,大约每 1000 到 3000 名阿什肯纳兹犹太人中就有一人携带 ITD 基因,但只有 30% 的携带者表现出症状——肌肉抽搐并使身体的某个部位扭曲成畸形——只有 10% 的人有致残的症状。疾病发病率低使得该基因能在人群中存活;大多数携带者仍然可以生育。另一方面,该基因似乎没有提供任何类型的优势,可以解释为什么它在阿什肯纳兹犹太人中如此普遍。遗传漂变而非自然选择可能解释 ITD 传播的另一个线索是阿什肯纳兹犹太人的历史。Ashkenazi 是希伯来语,意为“德国人”。从 14 世纪开始,一群逃离迫害的德国犹太人向东迁移,在东欧建立了新的家园。移民犹太人通常不与周围社区的成员结婚,尽管那个时期的历史证据很零散,但有一些证据表明他们最初的人口数量很少。如果是这样,那么他们就成为了遗传漂变的一种类型——称为创始人效应——的理想候选者:当一小群移民建立一个与世隔绝的新种群时,创始人偶然拥有的任何突变,无论好坏,必然比在创始人离开的那个旧的、更大的种群中更为集中。Risch 说,ITD 的情况正是如此。他和他的同事们发现,单一的基因突变导致了该疾病的大多数病例,并且他们已经追溯到了其根源。他们通过证明他们研究中的 90% 的家庭在第 9 号染色体上 ITD 基因两侧的遗传标记——可识别的非编码 DNA 片段——具有相同的模式,从而得出了这一结论。由于染色体在每次减数分裂形成生殖细胞时都会交换 DNA 片段,因此标记模式往往会随着时间的推移而被打乱。90% 的家庭仍然拥有相同的标记,表明他们都遗传了相同的突变——并且该突变是在一个单独的个体身上相当近期发生的。知道了染色体交换 DNA 的速率,Risch 就可以估算出原始 ITD 突变发生的时间:大约在 1650 年,加上或减去一两个世纪——但可能是在阿什肯纳兹犹太人迁移到东欧之后。当 Risch 开始询问他研究中的人们他们的祖父母和曾祖父母时,他发现,可追溯的最年长的 ITD 携带者中,有三分之二以上来自立陶宛和白俄罗斯。Risch 认为,最有可能的情况是,ITD 突变的祖先生活在那两个地方之一,大约 350 年前。那个人后代的突变传播到了后来被称为“犹太人定居区”的地区——包括波兰、乌克兰和俄罗斯的部分地区。(从 18 世纪末开始,生活在俄罗斯沙皇统治下的犹太人被限制在定居区内。)19 世纪末,逃离东欧大屠杀的犹太人将突变带到了世界其他地区,包括美国。到 1900 年,定居区有 500 万犹太人居住;尽管遭受了反复的迫害,但该人口自至少 1765 年以来一直呈爆炸式增长,当时最早的可靠人口普查将其列为 560,000 人。Risch 推断,根据这种增长率回溯,他估计在 17 世纪中期,也就是 ITD 突变最有可能出现的时候,定居区内阿什肯纳兹犹太人的数量约为 100,000 人。那么,该突变的初始频率大约为十万分之一。Risch 认为,其频率如何能上升到如今阿什肯纳兹犹太人中至少三千分之一呢?答案是另一种遗传漂变。他说,在 17 世纪及以后,并非所有阿什肯纳兹犹太人的后代数量都相同。家族谱系表明,更富裕的阶层——商人、社区领袖以及学者和拉比(被认为是理想的结婚对象)——平均有四到九个子女成年。相比之下,较贫穷的犹太家庭,由于过度拥挤而更容易受到流行病的影响,存活下来的后代更少。Risch 认为,原始 ITD 突变恰好发生在了一个富裕家庭中,并且由于富裕犹太人倾向于彼此通婚并生育许多子女,因此该突变迅速传播。他认为,ITD 在当今阿什肯纳兹犹太人中如此普遍,是因为世界上 1100 万阿什肯纳兹犹太人中,大多数都源于 17 世纪居住在定居区的仅数千人。其他阿什肯纳兹犹太人疾病又如何呢?它们都是隐性遗传,这意味着自然选择更容易影响它们的频率。通常,罕见隐性突变的携带者中只有大约 1% 会生病(因为他们有两个突变基因副本),而 ITD 携带者中则有 30% 会生病。因此,即使是很小的选择性优势也足以通过种群传播隐性突变。Risch 指出,自然选择和遗传漂变可能协同作用传播了阿什肯纳兹犹太人的疾病;这两种机制并非互斥。但他还认为,进一步的研究将表明,大多数或所有疾病都像 ITD 一样,起源于近期——对于缓慢的进化过程来说,它们达到如此高频率的原因并非如此。Risch 指出,还有一个种群的历史可以与阿什肯纳兹犹太人进行有益的比较。法国加拿大人也有泰-萨克斯病——虽然是不同的突变,但频率几乎与阿什肯纳兹犹太人相同。他说:“我从未听过有人认为泰-萨克斯病能让他们在拥挤的犹太人隔离区中抵抗肺结核!”事实上,法国加拿大人以拥有自己的独特遗传疾病而闻名。他们的人口统计学特征与阿什肯纳兹犹太人非常相似——目前约有 500 万法国加拿大人源于 300 到 400 年前相对较小的创始人种群,人数在数千到数万人之间。而且,在东欧,非犹太人中肺结核也很普遍,但你不会看到他们患有这些遗传疾病。但我们的研究证实,那里存在遗传漂变的运作条件。你会预期它不仅适用于 ITD 基因,也适用于其他基因。如果 Risch 的观点被证明是正确的,那么困扰阿什肯纳兹犹太人的疾病将不再被视为进化残酷之美的例子。它们将仅仅是不幸的例子。

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