进化基因丢失可能有助于解释为什么只有人类容易发生心脏病发作

进化基因丢失可能有助于解释为什么只有人类容易发生心脏病发作

科学家们说,在我们的祖先中,二百万到三百万年前单个基因的丢失可能导致所有人类心血管疾病的风险增加,同时也为红肉食人类带来了进一步的风险。

加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员表示,在我们的祖先中,二百万到三百万年前单一基因的丢失可能导致所有人类心血管疾病的风险增加,同时也增加了风险对于红肉食人类。该调查结果于2019年7月22日在PNAS上发表。

动脉粥样硬化 - 伴有脂肪沉积的动脉堵塞 - 是导致全球三分之一死于心血管疾病的原因。有许多已知的风险因素,包括血液胆固醇,缺乏身体活动,年龄,高血压,肥胖和吸烟,但在动脉粥样硬化引起的首次心血管疾病事件(CVD)中约占15%,这些因素都不适用。

十年前,加州大学圣地亚哥分校医学院病理学教授Nissi Varki与合着者,医学博士,医学和细胞与分子医学杰出教授Ajit Varki及其同事指出,自然发生的冠状动脉心脏病发作由于动脉粥样硬化在其他哺乳动物中几乎不存在,包括人工密切相关的黑猩猩,它们具有类似人类的危险因素,如高血脂,高血压和缺乏身体活动。相反,黑猩猩的“心脏病发作”是由于心肌尚未解释的疤痕。

在这项新研究中,Varkis和医学助理教授Philip Gordts博士及其他人报告说,与对照小鼠相比,在唾液酸糖分子Neu5Gc中被修饰为缺乏的小鼠(如人类)显示出动脉粥样硬化的显着增加。 ,谁保留产生Neu5Gc的CMAH基因。

研究人员 - 糖生物学研究和培训中心的成员和/或加州大学圣地亚哥分校的人类学学术研究和培训中心 - 相信一种突变可以使CMAH基因在数百万年前发生在人类祖先中,这是一个事件。可能与识别Neu5Gc的疟疾寄生虫有关。

在他们的研究结果中,该研究小组表示,与未修饰的小鼠相比,人类消除小鼠中的CMAH和Neu5Gc导致动脉粥样硬化严重程度增加近2倍。

“增加的风险似乎是由多种因素驱动的,包括白细胞过度活跃和人类小鼠的糖尿病倾向,”Ajit Varki说。“这可能有助于解释为什么即使素食者没有任何其他明显的心血管危险因素仍然非常容易发生心脏病发作和中风,而其他进化亲属则不然。”

但在食用红肉时,人类也会反复接触Neu5Gc,研究人员表示,他们会引发免疫反应和慢性炎症,他们称之为“异种心肌炎”。在他们的测试中,修饰缺乏CMAH基因的人类小鼠喂食富含Neu5Gc的高脂肪饮食,随后动脉粥样硬化进一步增加2.4倍,这不能通过血脂或糖的变化来解释。

“CMAH的人类进化丧失可能通过内在和外在(饮食)因素导致动脉粥样硬化的易感性,”作者写道,“未来的研究可以考虑使用这种类似人类的模型。”

在以前的工作中,Varkis及其同事已经证明饮食Neu5Gc还可以促进Neu5Gc缺陷小鼠的炎症和癌症进展,这表明红肉中含量丰富的非人类糖分子可能至少部分地解释了高糖之间的联系。消费红肉和某些癌症。

有趣的是,CMAH基因的进化丧失似乎已经产生了人体生理学的其他重大变化,包括降低了人类的生育能力和增强的长距离运动能力。

共同作者包括:Chirag Dhar和Raymond Do,加州大学圣地亚哥分校和第一作者Kunio Kawanishi,加州大学圣地亚哥分校,现在日本筑波大学。

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