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2020年6月29日，星期一
美国国立卫生研究院的研究表明，引起常见自身炎性疾病的基因组变异可能会增加对鼠疫的抵抗力
导致普通周期性发烧的基因组变异已经在地中海地区的人群中传播了数百年，这有可能使人们免受鼠疫的困扰。
研究人员发现，由于生存于鼠疫中的进化压力，地中海人口可能更容易患上自身炎症性疾病。由美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）的国家人类基因组研究所（NHGRI）的科学家进行的这项研究确定，导致一种称为家族性地中海热（FMF）的疾病的特定基因组变异也可能赋予鼠疫抗性。
研究人员建议，由于这种潜在的优势，几个世纪以来，在地中海人口中积极选择了导致FMF的基因组变体。研究结果发表在杂志上 自然免疫学。国家过敏和传染病研究所，国家关节炎与肌肉骨骼和皮肤病研究所以及基因组学和全球健康研究中心为这项研究提供了额外的支持。
几个世纪以来，人类与微生物病原体之间进行了生物军备竞赛。这场进化之战是人类免疫系统与试图入侵我们身体的微生物之间的战斗。微生物以多种方式影响人类基因组。例如，它们可以影响随着时间的推移在人类群体中积累的一些基因组变异。
国家卫生研究院科学主任，论文的合著者Dan Kastner博士说：“在这个新的大流行时代，了解微生物与人类之间的相互作用变得至关重要。” “我们可以亲眼目睹进化的过程。”
一种这样的微生物是 鼠疫耶尔森菌，负责一系列有据可查的细菌剂 鼠疫 导致超过5000万人死亡的流行病。
就像瘟疫一样，FMF是 古 疾病。它是最常见的周期性发烧综合征，而FMF的症状包括反复发烧，关节炎，皮疹和遍布心脏，肺和腹部器官的组织炎症。 FMF也可能导致肾功能衰竭甚至死亡，而无需治疗。该病遍及地中海地区，主要影响土耳其，犹太，亚美尼亚和阿拉伯人口。
基因组变异 机动车辆 基因导致FMF。 机动车辆 编码一种叫做吡啶的蛋白质。在健康的人中，吡啶在人体的炎症反应中起作用。当存在免疫反应时（例如，在感染的情况下），会激活Pyrin。吡喃酮会增加炎症和炎症相关分子的产生。
相比之下，由于FMF患者的基因组变异（突变），FMF患者产生异常的吡啶。 机动车辆 基因。突变的吡啶不需要激活感染或其他免疫触发剂。相反，它能够直接使人们容易出现发烧和发炎的情况。
的 机动车辆 突变还具有其他通常的特性。研究人员发现，只有一个副本的人 机动车辆 导致FMF的基因组变异不会引起疾病。同样，在进行有效治疗之前，一式两份的人到40岁时死亡率很高，但通常寿命足以生育。
尽管存活率较低，但几乎10％的土耳其人，犹太人，阿拉伯人和亚美尼亚人携带至少一份导致FMF的基因组变体。如果机会是唯一因素，则该百分比将低得多。
研究人员提出，较高的百分比是由于 积极的自然选择，这是一个进化过程，促使特定的基因组变异和性状有所增加，这在某种程度上是有利的。
该论文的高级作者Jae Jin Chae博士说：“就像镰刀状的细胞性状一样，由于它可以预防疟疾，因此被积极选择，我们推测FMF中的突变体吡啶可能以某种方式帮助地中海人口。”以及NHGRI代谢，心血管和炎症疾病基因组学部门的科学家。 “突变的吡啶可能正在保护他们免受致命的感染。”
团队转向 鼠疫耶尔森菌臭名昭著的引起鼠疫的鼠疫细菌，可能是驱动地中海人口FMF突变进化选择的候选者。
原来 鼠疫耶尔森菌 含有一种在健康个体中抑制吡喃功能的特定分子。在这种情况下，病原体会抑制人体对感染的炎症反应。这样，身体无法抵抗。
Daniel Shriner说：“炎症是白细胞保护人体免受感染的过程。从宿主的角度来看，炎症有助于我们生存。从细菌的角度来看，炎症可以通过任何可用的方法来规避。” 国家卫生研究院基因组与全球健康研究中心的研究员，博士。
研究人员对以下事实感到震惊： 鼠疫耶尔森菌 影响FMF中突变的蛋白质。他们认为，造成FMF的基因组变异可能会保护个人免受由以下原因引起的鼠疫的困扰 鼠疫耶尔森菌.
进化会促使一种疾病与另一种疾病作斗争的想法似乎是违反直觉的。但这归结为最糟糕的选择。
几个世纪以来，鼠疫鼠疫的平均死亡率高达66％，而即使携带者频率为10％，也只有不到1％的人口患有FMF。从理论上讲，进化的几率对后者有利。
但是首先，研究小组必须验证导致FMF的两个基因组变异体是否确实在地中海地区人群中进行了阳性选择。
为此，他们对2,313名土耳其人进行了基因分析。他们还检查了352个古代考古样本的基因组，其中包括来自基督教时代之前的261个。研究人员测试了两组样本中是否存在两种导致FMF的基因组变异。他们还使用种群遗传学原理和数学模型来预测导致FMF的基因组变异的频率如何随代变化。
国家卫生研究院副研究员Elaine Remmers博士说：“我们发现这两种引起FMF的基因组变体都出现在2000年前，就在查士丁尼瘟疫和黑死病之前。这两种变体都与阳性选择的证据有关。”代谢，心血管和炎症疾病基因组学科。
研究人员然后研究了 鼠疫耶尔森菌 与导致FMF的基因组变体相互作用。他们从FMF患者身上提取了特定的白细胞样本。此外，他们从仅携带一份基因组变异体的人那里取样（因此，不会患病）。
团队发现 鼠疫耶尔森菌 不能减少从FMF患者和具有一个导致FMF基因组变异的人获得的白细胞中的炎症。这一发现与以下事实形成了鲜明的对比： 鼠疫耶尔森菌 减少没有FMF相关突变的细胞中的炎症。
研究人员认为，如果 鼠疫耶尔森菌 不能减少FMF患者的炎症，那么这可能会在病原体感染后潜在地提高患者的存活率。
为了检验这一假设，研究人员对导致FMF的基因组变异的小鼠进行了基因改造。他们感染了健康和基因工程小鼠 鼠疫耶尔森菌。他们的结果表明，与感染健康小鼠相比，具有导致FMF的基因组变异的感染小鼠存活率显着提高。
这些发现加在一起表明，几个世纪以来，在土耳其人口中积极选择的导致FMF的基因组变异在提供抗性方面发挥了作用 鼠疫耶尔森菌 传染性n。对于其他地中海居民是否同样如此，还有待观察。该研究提供了微生物对人类生物学的出乎意料且持久的影响的一瞥。
关于国家人类基因组研究所（NHGRI）是美国国立卫生研究院（NIH）的27个研究所和中心之一，NIH是卫生和人类服务部的机构。 国家卫生研究院内部研究部开发并实施了用于理解，诊断和治疗基因组和遗传疾病的技术。有关NHGRI的其他信息，请参见： //www.genome.gov.
关于国立卫生研究院（NIH）： 美国国立医学研究院（NIH）是美国的医学研究机构，包括27个研究所和中心，并且是美国卫生与公共服务部的一部分。 NIH是进行和支持基础，临床和转化医学研究的主要联邦机构，并且正在调查常见和罕见疾病的病因，治疗方法和治愈方法。有关NIH及其计划的更多信息，请访问 www.nih.gov.
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