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原创 面对这种病毒,为何欧洲人抗性挺高,我们却几乎没啥防御?

谈到艾滋病,很多人都知道它是一种通过HIV病毒攻击人体免疫系统的传染病。但少有人知的是,有一群人天生就对HIV具有抵抗力——他们主要分布在欧洲,携带一种名为CCR5Δ32的基因突变。这种突变让他们的免疫细胞少了一扇"门",HIV病毒找不到入口,自然就难以感染。

在中国人、日本人、非洲人中,这种突变极为罕见。面对HIV,欧洲人似乎天生多了一层防御,而东亚人却没有这个"防护盾"。

CCR5是人体免疫细胞表面的一种蛋白质受体,全名是CC趋化因子受体5。正常情况下,它参与免疫系统的信号传导,帮助协调身体对抗感染。但HIV病毒狡猾地利用了这扇"门"——它必须通过与CCR5结合,才能进入CD4阳性T细胞内部进行复制。一旦CCR5发生突变,这扇"门"就关上了,病毒只能干着急。

CCR5Δ32突变的本质,是基因编码区域缺失了32个碱基对。这种缺失导致CCR5蛋白的结构不完整,无法嵌入细胞膜,只能漂浮在细胞质中,丧失了作为受体的功能。携带一个突变拷贝的人,感染HIV后病程发展较慢;携带两个突变拷贝的人,则几乎完全不会被常见的HIV毒株感染。

在欧洲人群中,约10%到16%的人携带这个突变,其中北欧国家如丹麦的比例更高,可达25%左右。然而,在中国、日本、韩国等东亚人群中,这个突变的检出率几乎为零。这种巨大的地域差异,是长期以来困扰人类遗传学家的谜题。这个突变从何而来?又为什么偏偏在欧洲人中如此普遍?

2025年5月,哥本哈根大学的研究人员在《细胞》上发表了一项大规模古DNA研究,给出了迄今最完整的答案。他们开发了一种能够识别单倍型的概率模型,对934份古代人类基因组进行了系统筛查,将CCR5Δ32缺失突变的起源追溯到了至少6700年前的西欧亚草原地区。

研究显示,这个突变并非近期才出现,而是诞生于一个包含84个遗传变异位点的既有单倍型之上。这意味着,所有现代携带这个突变的人,很可能都可以追溯到数千年前西欧亚草原上的共同祖先。更有趣的是,研究团队发现,CCR5Δ32所在的单倍型在大约8000年到2000年前之间经历了显著的正向选择。

正向选择的意思是,携带这个突变的人在生存和繁殖上拥有明显优势,突变频率因此在人群中快速上升。是什么样的选择压力,推动了这个突变在欧洲的扩散?长期以来,学术界对此争论不休。

早期的假说认为,中世纪的腺鼠疫——也就是令人闻风丧胆的"黑死病"——可能是主要的选择压力。黑死病在14世纪席卷欧洲,导致约三分之一到一半的人口死亡。一些研究者推测,CCR5Δ32突变可能赋予了携带者对鼠疫杆菌的抵抗力。

然而,后续的研究发现,黑死病最严重的地区与CCR5Δ32突变频率最高的地区并不完全重合,这削弱了这一假说的说服力。而且,哥本哈根大学的最新研究显示,CCR5Δ32的正向选择发生在8000到2000年前,远早于14世纪的黑死病大流行,这从时间线上就不太吻合。

另一种假说指向天花。天花曾是欧洲最恐怖的传染病之一,死亡率高达30%。有研究者认为,CCR5Δ32突变可能有助于抵抗天花病毒感染。但同样地,这一假说也缺乏决定性的证据。2022年发表在《自然》上的一项研究通过分析黑死病期间的古DNA,发现另一个基因ERAP2的变异与鼠疫抵抗力关系更为密切。

哥本哈根大学的研究也指出,CCR5Δ32的演化历史远比单一的传染病假说更为复杂。这个突变可能并非针对某一种特定病原体的"精准防御",而是在多种病原体长期共同选择压力下逐步积累的产物。

西欧亚草原地区在古代是游牧民族的活跃地带,人口流动性高,传染病的传播和流行可能更加密集。在这样的环境中,任何能够增强免疫防御的基因变异,都可能获得显著的生存优势。不过,具体是哪些病原体参与了这一过程,目前仍然是个未解之谜。

这个突变在欧洲人中虽有一定频率,但也并非百利无害。携带CCR5Δ32突变的人群,在某些自身免疫性疾病如多发性硬化的风险上似乎有所增加。这也符合免疫学中的一个普遍规律——免疫系统的"增强"往往是双刃剑,抵抗感染的能力提高,可能伴随着对自身组织的误攻击风险增加。

演化不是追求完美的过程,而是在各种约束条件下寻找平衡点的过程。这个突变之所以能在欧洲人中保存下来,说明在远古的欧洲环境中,它带来的生存优势可能超过了其潜在的健康代价。那么,为什么东亚人中几乎没有这个突变呢?这背后涉及复杂的遗传学和历史因素。

首先,CCR5Δ32突变起源于西欧亚草原,而东亚人群的遗传来源与欧洲人群有着明显的差异。古代东亚的人群结构、迁徙路线和欧洲的草原游牧民族并不相同,这个突变可能从未在东亚的创始人群中出现过。

其次,即使偶尔通过基因交流传入东亚,由于东亚的传染病谱与欧洲不同,这个突变也可能没有获得足够的正向选择压力,无法在人群中建立起来。换句话说,这个突变在东亚"水土不服"。

这也提醒我们,"天然抗性"是一个相对的概念。CCR5Δ32突变赋予的抗性主要针对通过CCR5受体入侵的HIV毒株,而HIV病毒在传播过程中也可能发生变异,绕过CCR5改用其他受体。事实上,部分HIV感染者体内确实检测到了这种"换门"的病毒株。

因此,CCR5Δ32突变并非绝对的金钟罩,它只是降低了感染风险,而非完全消除。对于没有这种突变的人群来说,现代医学提供的抗病毒治疗和预防措施,远比依赖"天生好运"更为可靠。

从另一个角度看,这个突变的发现也为医学提供了重要启示。科学家已经成功利用这一知识开发了基于CCR5的艾滋病治疗策略,包括基因编辑技术试图在患者体内模拟CCR5Δ32突变的效果。

全球首位被治愈的艾滋病患者"柏林病人",就是接受了携带CCR5Δ32突变的骨髓移植后,体内的HIV病毒被彻底清除。此后又有"伦敦病人"等类似案例被报道。这些成功的治疗案例充分说明,基础研究中对人类遗传多样性的探索,往往能带来临床治疗的突破。

CCR5Δ32突变的地域差异,是人类群体遗传历史的一面镜子。它记录了远古时代病原体与人类免疫系统的漫长博弈,也反映了不同大陆人群在演化道路上的分道扬镳。欧洲人拥有这个突变,并非什么"天生优越",而是特定历史环境下自然选择的产物。

东亚人没有这个突变,也不意味着我们在面对传染病时就处于绝对劣势——人类的免疫系统是高度复杂的网络,一个基因的缺失,可能被其他基因的补偿所弥补。理解这种差异的科学本质,远比简单地比较"谁更强"更有价值。这种对差异的理性认识,才是科学精神应有的态度。

从全球公共卫生的角度来看,CCR5Δ32的研究也提醒我们,不同人群对同一种传染病的易感性可能存在显著差异。这种差异在制定全球疫情防控策略时不容忽视。

未来的精准医学,可能需要充分考虑患者的遗传背景,以制定更加个性化的预防和治疗方案。这既是科学发展的方向,也是全人类健康公平的应有之义。

回到CCR5Δ32本身,这个基因突变的发现历程也颇具启发性。它最初是在艾滋病研究中被注意到的,但随后的研究揭示了一个跨越数千年的宏大演化叙事。这再次说明,基础科学的进展往往是不可预测的,一个看似微小的发现,可能牵出一段震撼人心的历史。

在今天这个基因技术飞速发展的时代,我们对自身遗传差异的理解正不断加深。CCR5Δ32只是冰山一角,人类基因组中还有无数类似的变异等待我们去解读。每一个变异背后,都可能藏着一段关于生存、适应与演化的精彩故事。

CCR5Δ32的故事,是基因、疾病与人类历史交织的生动案例。它提醒我们,每个人的基因组里,都藏着祖先与瘟疫搏斗过的痕迹。

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