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天花赋予人抗HIV的基因突变?

 医学abeycd 2022-10-25 发布于湖北

看上去好似遗传宿命早有安排:一个赋予人类对HIV抵抗力的基因突变早在艾滋病大流行前的欧洲世纪就出现了。长久以来,普遍认为这个突变坚持到今天到的原因好像早就注定了是要保护人类免遭HIV的困扰。但本周《美国科学院院刊》(PNAS)的网络版上发表的一个数学模型表明,人类对HIV抵抗力的真正根源在于中世纪的另一个恶魔:天花。

约有10%的欧洲人携带一个使其对HIV感染具有抵抗力的基因突变,这个突变是通过删除HIV在免疫细胞表面的结合靶点--一种叫做CCR5趋化因子受体的蛋白来抵抗艾滋[AD340X300]病毒的。由于该突变被认为早在艾滋病出现之前就出现了,因此生物学家一直认为该突变还赋予了人类对另一种病原体--鼠疫杆菌(Yersinia pestis)的抵抗力,14世纪鼠疫曾使40%的欧洲人灭绝。这个突变因保护携带者抵抗随后再次爆发的鼠疫而一直幸存至今。

但根据加州大学伯克利分校的群体遗传学家Alison Galvani 和 Montgomery Slatkin的计算,把这个突变保存下来的并非鼠疫杆菌。虽然淋巴腺鼠疫极短的时间内杀死的欧洲人确实比任何其它疾病都要多,但Galvani和 Slatkin的数学模型表明,鼠疫爆发的次数太少,不可能使CCR5突变象现在这样普遍。但至少2000年前就感染过欧洲人的天花,导致的死亡人数远远多余鼠疫。天花极其擅于利用这个基因突变:不同于鼠疫,天花的残害对象主要是儿童,阻止非抵抗力基因向后代传递。Galvani 和 Slatkin还认为,天花病毒更具有生物学意义,因为它是以类似HIV的方式感染免疫细胞的。

这个模型引人注目,伦敦帝国学院的数学生物学家Michael Stumpf说。“HIV与鼠疫杆菌中间的原始联系是由环境决定的。 Stumpf说。“因为CCR5突变的起源恰巧与鼠疫发生于同一时代。”但这个突变可能实际上要古老得多。

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