演化中丟失的基因，讓人類備受心血管疾病困擾

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圖片來源：Kunio Kawanishi

近日，美國加州大學聖地亞哥分校醫學院的一項研究發現，我們的祖先在二、三百萬年前丟失了一個可能導致人類這個物種患心血管疾病風險增加的基因，同時顯示吃紅肉也會給人類帶來了進一步的風險。該研究7月22日已發表在《美國國家科學院院刊（PNAS）》上。

動脈粥樣硬化引起的心臟病和中風等心血管疾病（CVD）事件是全球死亡的最常見原因。CVD的風險因素很多，包括缺乏運動、血脂異常、年齡、高血壓、肥胖、吸煙和紅肉攝入，但約有15%的首次心血管疾病事件是非上述因素引發。

十年前，加州大學聖地亞哥分校醫學院的病理學教授Nissi Varki和醫學及細胞與分子醫學特聘教授Ajit Varki的研究團隊指出，因動脈粥樣硬化而自然發生的冠狀動脈心臟病發作在其他哺乳動物中幾乎不存在，包括與人類關係密切的人工馴養黑猩猩，它們具有與人類相似的其他風險因素，如高血脂、高血壓和缺乏身體活動等。相反，黑猩猩的「心臟病發作」是由於迄今尚未解釋清楚的心肌瘢痕造成的。

在這項新研究中，研究團隊報告稱，與保留對照組能產生Neu5Gc唾液酸糖分子的Cmah基因小鼠相比，通過基因修飾而缺少Neu5Gc的人源化小鼠顯示出動脈粥樣硬化顯著增加。

圖片來源：PNAS

該研究團隊認為，一種使Cmah基因失活的突變發生在幾百萬年前的人類祖先中，這一事件可能與識別Neu5Gc的瘧原蟲有關。

在該研究中，與未修飾的小鼠相比，人源化小鼠Cmah和Neu5Gc的消除導致動脈粥樣硬化的嚴重程度增加了近兩倍。

Ajit Varki說：「這種風險的增加似乎是由多種因素造成的，包括過度活躍的白細胞和人源化小鼠的糖尿病易感性。這可能有助於解釋為什麼即使沒有其他明顯心血管風險因素的素食者也易患心臟病和中風，而其他進化上與人類關係密切的動物則不會。」

除此之外，在食用紅肉的過程中，人類也會反覆接觸Neu5Gc。研究人員表示，Neu5Gc會促進一種免疫反應和名為「xenosialitis」的慢性炎症。在他們的測試中，通過基因修飾而缺少Cmah基因的人源化小鼠被餵食富含Neu5Gc的高脂飲食，隨後動物的動脈粥樣硬化嚴重程度進一步增加了2.4倍，而這是無法通過血脂或糖的變化來解釋的。

研究人員說：「人類演化過程中Cmah的喪失可能通過內在和外在（飲食）因素導致動脈粥樣硬化的易感性。未來的研究可以考慮使用這種人源化模型。」

在過去的研究中，Varkis及其同事已經證明，飲食中的Neu5Gc也會促進Neu5Gc缺陷小鼠的炎症和癌症進展，這表明在紅肉中大量存在的非人糖分子可以至少在一定程度上解釋了大量食用紅肉與某些癌症之間的聯繫。

有趣的是，Cmah基因的進化缺失似乎還導致了人類生理上的其他重大變化，包括人類生育能力的下降和長跑能力的增強。

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