一項大規模的DNA研究剛剛改寫了日本的祖先 —— 這可能有助於未來的醫學。
關於日本人的根源，科學家們剛剛有了一個令人着迷的發現。通過分析來自日本各地的3200多人的完整基因組，研究人員發現，日本人口並不是像人們一直認為的那樣，只有兩個祖先群體，而是三個。
日本的遺傳多樣性
一項開創性的基因研究剛剛改寫了我們對日本起源的認識，日本理研綜合醫學科學中心的科學家們發現了強有力的證據，證明今天的日本人口不是兩個，而是三個古代群體的後裔 —— 這一發現在基因學領域引起了轟動。
多年來，人們一直認為日本的祖先主要來自於繩紋時代的狩獵采集者和來自東亞的稻農移民。但這項新研究增加了第三個參與者：Emishi，一個來自東北亞的不太知名的群體。這支持了一種日益流行的理論，即日本的根源比以前認為的更復雜、更多樣
日本理化研究所的Chikashi Terao是這項研究的負責人，他說，日本人口的基因並不像大家想象的那樣同質。“我們的分析顯示，日本的亞人口結構非常精細，根據該國的地理位置進行了非常漂亮的分類。”
尋找線索
為了揭示這些隱藏的祖先線索，研究小組對日本七個地區（從北海道延伸到沖繩）的3200多人的完整DNA進行了測序。這是迄今為止對非歐洲人口進行的最大規模的研究之一，而且由於全基因組測序，它揭示了一個人的DNA的所有30億個鹼基對，它提供了比以前的方法更深入的研究。
它提供的信息大約是DNA微陣列方法的3000倍，到目前為止，DNA微陣列方法的應用更為廣泛。Terao說：“全基因組測序讓我們有機會看到更多的數據，這有助於我們發現更多有趣的東西。”
探索祖先聯系和罕見的基因變異
為了進一步提高數據的有用性，並檢查基因與某些疾病之間的潛在聯系，他和他的合作者將獲得的DNA信息與相關的臨床數據結合起來，包括疾病診斷、測試結果以及醫療和家族史信息。他們將所有這些數據整理到一個名為日本全基因組/外顯子組測序庫百科全書（JEWEL）的數據庫中。
Terao特別感興趣的一個話題是對罕見基因變異的研究。他解釋說：“我們推斷，罕見的變異有時可以追溯到特定的祖先種群，這可能有助於揭示日本境內的精細遷徙模式。”
他們的預感被證明是正確的，這有助於揭示日本血統的地理分布。例如，繩紋祖先在沖繩南部亞熱帶海岸最為主要（在28.5%的樣本中發現），而在西部最低（僅占13.4%的樣本）。相比之下，生活在日本西部的人與漢族人有更大的遺傳親緣關系 —— Terao的團隊認為，這可能與250年至794年間東亞移民的涌入有關，也反映在該地區全面采用中國式立法、語言和教育制度的歷史中。
另一方面，Emishi族血統在日本東北部最為常見，往西部逐漸減少。
來自古人類DNA的見解
研究人員還檢查了JEWEL從尼安德特人和丹尼索瓦人那里遺傳的基因，這兩個古人類群體與智人雜交。Terao說：“我們感興趣的是，為什么古代基因組被整合並保存在現代人的DNA序列中。”他解釋說，這些基因有時與某些特征或條件有關。
例如，其他研究人員已經證明，西藏人的EPAS1基因中含有丹尼索瓦人的DNA，這被認為有助於他們在高海拔環境中定居最近，科學家們發現，3號染色體上的一組尼安德特人遺傳基因 —— 大約一半的南亞人都有這種特征 —— 與呼吸衰竭和新冠肺炎其他嚴重症狀的高風險有關
Terao團隊的分析揭示了今天日本人身上存在的44個古代DNA區域，其中大多數是東亞人獨有的。其中包括一個丹尼索瓦人衍生的基因，位於NKX6-1基因內，已知與2型糖尿病有關，研究人員說，這可能會影響一個人對西馬魯肽的敏感性，這是一種用於治療這種疾病的口服葯物。他們還確定了11個尼安德特人衍生的與冠狀動脈疾病、前列腺癌、類風濕性關節炎和其他四種疾病有關的基因片段。
個性化醫療的未來
日本理化研究所領導的研究人員還利用罕見基因變異的數據來揭示疾病的潛在原因。例如，他們發現一種名為PTPRD的基因變體具有“高度破壞性”的潛力，因為它可能與高血壓、腎衰竭和心肌梗死有關，Terao實驗室的資深科學家、該研究的第一作者劉曉西（音譯）說。
此外，科學家們還注意到GJB2和ABCC2基因變異（也稱為功能缺失變異）的顯著發生率，這兩個基因分別與聽力損失和慢性肝病有關。
Terao說，梳理出基因、它們的變異之間的關系，以及這些影響特征（包括疾病易感性）之間的關系，有朝一日可能在幫助科學家開發個性化醫療方面發揮作用。
他說：“我們試圖做的是發現和分類日本人特有的功能喪失基因變異，並了解為什么他們更有可能擁有一些特定的特征和疾病。”“我們希望將人口差異與基因差異聯系起來。”
在未來，他希望擴展JEWEL，並在數據集中包括更多的DNA樣本。長期以來，大規模的基因組研究都集中在分析歐洲人後裔的數據上。但Terao說，“將這項技術推廣到亞洲人口非常重要，這樣從長遠來看，研究結果也會讓我們受益。”
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