某些允许人类抵御致命感染的突变也使我们更容易患上某些炎症和自身免疫性疾病,如克罗恩病。在11月27日发表在《免疫学趋势》杂志上的一篇综述中,研究人员描述了祖先的起源如何影响非洲或欧亚后裔患上与免疫相关疾病的可能性。作者们还分享了人类免疫系统仍在进化的证据,这取决于一个人的位置或生活方式。
“在过去,人们的寿命要短得多,所以一些炎症和自身免疫性疾病在人的后半生可能会出现,但它们并不是那么相关,”第一作者、荷兰内梅亨分子生命科学研究所(Radboud Institute for Molecular life Science)博士后研究员豪尔赫·多明格斯-安德烈斯(Jorge Dominguez-Andres, @dominjor)说。“现在我们活得更久了,我们可以看到我们祖先感染的后果。”
人体对抗传染病的最佳防御手段之一是炎症。Dominguez-Andres和Radboud大学免疫学家和进化生物学家、资深作者Mihai Netea收集了来自遗传学、免疫学、微生物学和病毒学研究的数据,并确定了不同社区中通常感染细菌或病毒性疾病的人的DNA是如何改变的,从而导致炎症的发生。虽然这些变化使某些病原体更难感染这些社区,但随着时间的推移,它们也与新的炎症性疾病的出现有关,如克罗恩病、狼疮和炎症性肠病。
“这里似乎存在一种平衡。人类进化是为了防御疾病,但我们无法阻止疾病的发生,所以一方面我们获得的好处也让我们对新的疾病更加敏感,”Dominguez-Andres说。“今天,我们正在遭受或受益于我们祖先的免疫系统构建在我们DNA中的防御系统,这些系统可以抵御感染,也可以适应新的生活方式。”
例如,疟疾寄生虫疟原虫已经感染非洲人口数百万年了。正因为如此,进化过程已经选择了那些通过在体内引起更多炎症来增强对感染抵抗力的DNA的人。这也导致了现代非洲人在晚年更容易患上心血管疾病,如动脉粥样硬化。
Dominguez-Andres和Netea还写到了欧亚混血儿的早期人类祖先是如何生活在尼安德特人仍然居住和杂交的地区的。今天,拥有尼安德特人DNA的人可能更能抵抗HIV-1和“葡萄球菌”感染,但也更容易出现过敏、哮喘和花粉热。
每个群体免疫系统变化的负面影响是一个相对较新的发现。“我们知道在我们祖先的遗传水平上正在发生的一些事情,但是我们需要更强大的技术。因此,下一代测序技术正在蓬勃发展,这使我们能够更深入地研究DNA和宿主反应之间的相互作用。“因此,我们获得了更全面的观点。”
这些技术也揭示了由于现代生活方式的改变,我们的免疫系统是如何实时进化的。与吃商店里买来的食物的都市化非洲裔美国人相比,仍然从事狩猎活动的非洲部落拥有更丰富的细菌肠道多样性。此外,过去两个世纪卫生模式的改变改善了卫生条件、饮用水和垃圾收集,与以前相比,接触传染性病原体的机会也减少了。随着人类向加工食品和更严格的卫生标准发展,他们的身体通过发展研究人员所说的“文明疾病”来适应,比如2型糖尿病。
下一步,Dominguez-Andres和Netea将把他们的研究扩展到非洲和欧亚人口以外的社区。多明格斯-安德烈斯说:“到目前为止,我们进行的所有研究都集中在欧洲和非洲血统的人群上,但它们也必须扩展到土著和其他人群,以改善人类遗传多样性的代表性。”“生活方式和生态性质可能真的不同,并影响免疫反应。所以,我们需要做更多的工作。”
这项工作得到了荷兰科学研究组织斯宾诺莎奖助金和ERC高级奖助金的支持。
——文章发布于2019年11月27日