兩篇Cell從基因溯源古人類，尋找不同族裔免疫反應差異根源

克羅埃西亞人類學博物館一個尼安德特人的頭骨複製品

人們已經很清楚，來自世界不同地區的人在感染慢性炎症性疾病和自身免疫性疾病的易感性方面有所不同。在10月20日這一期Cell上有兩篇文章都表明在疾病易感性的差異可以很大程度追溯到在歐洲和非洲不同血統起源的人中，遺傳水平對免疫系統的影響。

歐洲和非洲祖先起源的免疫反應不同

研究人員還發現由於他們居住的地方面臨不同的健康方面的挑戰，隨著時間的推移，不同人群之間的差異被選擇。因此，根據新的證據，非洲血統的人通常比歐洲人表現出更強的免疫反應。

這一發現表明，自從歐洲人的祖先從非洲分離出來，歐洲的人群已經選擇顯示減少的免疫反應。有趣的是，歐洲人的免疫系統部分是通過早期歐洲祖先與穴居的尼安德特人之間的雜交，導入新的遺傳變異而塑造的。之前的研究表明人類和尼安德特人發生的幾次雜交孕育了現在的人類，我們從尼安德特人身上繼承了好幾種導致我們容易受到疾病影響的基因，這些疾病包括 2 型糖尿病、狼瘡和克羅恩病。現今新的研究表明尼安德特人帶給我們的不僅僅是壞的影響。

兩項研究其中一項的領導人，巴斯德研究所和法國國家科學研究中心的Lluis Quintana-Murci說：「我們的研究結果表明，免疫激活轉錄反應人群的差異是普遍存在的，而且它們主要是通過基因變異在人類種群之間的頻率不同來解釋。」

另一項研究的資深作者加拿大蒙特利爾大學的Luis Barreiro說：「我很期待地看到在免疫應答中祖先起源相關的差異，但沒想到在非洲血統的個體中對感染有更強的整體反應。」

遺傳適應和尼安德特人的雜交塑造了現代人群的免疫系統

Quintana-Murci和他的同事利用RNA測序技術來分析來自200名歐洲血統或非洲血統被稱為單核細胞的免疫細胞，並用它們感染了細菌和病毒。研究人員發現在人群和人群之間免疫細胞中的特定基因活性差異。他們還發現編碼重要免疫受體的單個基因變化，導致了只有在歐洲人群存在的炎症的減少。

研究人員發現了在基因上抑制免疫反應的強有力的證據。他們的證據也顯示，歐洲人從穴居的尼安德特人獲得了一些關鍵的調控變數，尤其是影響了他們的免疫系統對病毒的挑戰作出反應的方式。Quintana-Murci說：「這強有力地表明了，獲得減弱的免疫反應對於歐洲人群具有選擇性優勢。」研究不能準確揭示是什麼驅使進化，例如歐洲的特定病毒爆發。對於某些疾病，如肺結核、低免疫反應往往有助於生存。

遺傳起源和自然選擇導致對病原體免疫反應的種群差異

Barreiro和他的同事用一種類似的方法來分析非洲起源和歐洲起源對於免疫細胞活性變化的作用。他的小組專註於另一種類型被稱為原代巨噬細胞的免疫細胞，以及它們對活的細菌病原體的反應。

研究人員用單核細胞增生李斯特氏菌和沙門氏菌來感染來自80個非洲起源和95個歐洲起源的人的巨噬細胞。他們的研究發現在響應感染的轉錄反應中，成千上萬的基因顯示出種群差異。他們也發現非洲血統和一個更強的炎症反應相關，這限制了細菌的生長。

在許多情況下，特定的基因活性和一個單一的遺產變異捆綁在一起的。這個遺傳變異在歐洲和非洲人群之間在頻率上有很強的差異。研究人員同樣也觀察到這些基因上過去的選擇標記，以及從穴居的尼安德特人到現代人傳遞的遺傳變異的重要作用。

Barreiro說：「疾病易感性祖先相關差異的遺傳和分子基礎一直是一個謎。這些結果提供了第一個描述免疫反應和相關遺傳基礎的差異。這也許能解釋在非洲和歐洲血統的人之間疾病易感性的差異。更普遍的是，我們的研究結果表明了歷史上的選擇事件如何持續塑造今天的人類表型多樣性，包括控制感染的關鍵特徵。」過度活躍的免疫系統可能有助於解釋例如為什麼非洲裔美國女性比美國白人多三倍的比例，更容易發生自身免疫性疾病紅斑狼瘡。

研究人員指出，這兩項研究取得了驚人的相似結果，儘管事實上，他們專註於不同類型的免疫細胞。現在需要更多的工作，以更好地了解環境和其他因素（包括表觀遺傳變化），在科學家們所觀察到的差異中對免疫系統的作用。

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