对疼痛敏感?这可能是你的尼安德特人基因变异。

对疼痛敏感?这可能是你的尼安德特人基因变异。

自尼安德特人基因组首次测序以来,遗传学家一直在研究过去,在我们的基因中寻找这个已灭绝人类群体的踪迹。这些古老基因的存在可能会使携带者面临更大的严重 COVID-19 风险,影响鼻子形状,甚至使一些人对疼痛更加敏感。

[相关:尼安德特人的基因组揭示了 54,000 年前的家庭纽带。]

10 月 10 日发表在《通讯生物学》杂志上的一项新研究发现,携带三种尼安德特人基因变体的人在接触芥末油后,对皮肤刺痛的敏感度实际上更高。在这种情况下,芥末油起着激动剂的作用,即引发生理反应的物质。将它涂在皮肤上会引起称为痛觉感受器的神经元的快速反应,从而产生疼痛感。

SCN9A是位于 2 号染色体上的疼痛感知关键基因。它是高度表达的痛觉感受器,当尖锐的尖端或热的东西接触身体时,会激活该感受器。神经元编码人体钠通道内的蛋白质并向大脑发出警报,从而导致疼痛感知。早期研究发现,在测序的尼安德特人基因组中存在三种SCN9A基因变异——M932L、V991L 和 D1908G,并且报告称,拥有这三种变异的现存人类对疼痛的敏感性更高。

“之前的研究表明,这种基因中的一些罕见突变会导致通道停止工作,从而导致对疼痛不敏感,”研究合著者、牛津大学神经学家 David Bennett 告诉PopSci 。“然而,我们对这些其他突变感兴趣,这些突变被证明具有增强该通道活性的相反效果,从而导致携带者比非携带者更敏感。”

据该研究的共同作者、伦敦大学学院人类遗传学家安德烈斯·鲁伊斯-利纳雷斯 (Andrés Ruiz-Linares) 介绍,早期的研究表明,这种突变在英国人群中相当罕见,但在拉丁美洲人群中却非常常见。

“因此,我们意识到,我们手中拥有完美的数据集,不仅可以复制他们的研究,而且可以进一步识别出这里起作用的疼痛方式,”Ruiz-Linares 告诉PopSci

在这项研究中,研究小组测量了 1,963 名哥伦比亚人对一系列刺激的痛阈值。D1908G 变体存在于该人群中大约 20% 的染色体中。携带此变体的染色体中约有 30% 还携带 M932L 和 V991L 变体。这三种变体都与皮肤接触芥末油后对皮肤刺痛的痛阈值降低有关,但与压力或热量无关。此外,携带这三种变体的人比仅携带其中一种的人疼痛敏感度更高。

[相关:尼安德特人可能在 57,000 年前就创造了艺术。]

随后,研究小组利用来自秘鲁、智利、巴西、哥伦比亚和墨西哥的 5,971 人的基因数据,分析了包含SCN9A 的基因组区域。他们发现,三种尼安德特人变异在人口中美洲原住民血统比例较高的地区更为常见,例如秘鲁人口。

“这些突变在这些国家分布很广,从 2% 到 42% 不等,”研究合著者、伦敦大学学院统计遗传学家 Kaustubh Adhikari 告诉PopSci 。“多达 18% 的人口可能携带两个突变副本。然而,这些只是粗略的估计。我们还从之前的研究中得知,这些突变在欧洲人群中相当罕见。”

研究小组认为,尼安德特人的变异可能通过改变神经冲动产生的阈值来使感觉神经元敏感。由于随机机会以及欧洲人首次殖民美洲时发生的人口瓶颈,这些变异在美洲原住民血统比例较高的人群中可能更为常见。

“尽管尼安德特人与欧洲人的混血如今在流行文化中广为人知,但他们对其他人类群体(如本例中的美洲原住民)的基因贡献却很少被谈论,”研究合著者、法国国家农业、食品和环境研究所的人口遗传学家 Pierre Faux 告诉PopSci 。“在这项研究中,我们看到了研究医学群体中代表性不足的遗传背景的重要性和相关性。”

由于急性疼痛在调节行为和防止进一步受伤方面发挥着作用,该团队计划开展更多研究,以确定携带这些变异并对疼痛更加敏感是否在人类进化过程中具有优势。了解这些变异如何发挥作用还可以帮助医生理解和治疗慢性疼痛。

贝内特说:“基因只是影响疼痛的众多因素之一,其他因素包括环境、过去的经历和心理因素。”

<<:  我们可以精确预测日食。方法如下。

>>:  绘制宇宙地图的任务揭示了星团、小行星和引力的奥秘

推荐阅读

机器人大脑项目希望将互联网变成机器人集体思维

Robo Brain 并不是在互联网上大快朵颐。这意味着一定程度的选择或代理。Robo Brain ...

《空之境界:未来福隐》评论与感想:超出预期的结局、深刻的主题

《空之境界:未来福院》——重温奈须蘑菇的世界观《空之境界:未来的福阴》深入探究了奈须蘑菇的小说《空之...

我如何将我的奔驰车改装成使用植物油的

在没有得到女朋友任何同意的情况下,我通过 eBay 购买了一辆 1984 年的柴油梅赛德斯奔驰。两年...

Break Blade 第 6 章 哀叹之堡 - 探索动人高潮与深刻主题

Break Blade 第 6 章 哀叹之堡 - 一场感人至深的激烈战斗高潮《破刃之刃 第6章 哀叹...

配备激光武器的装甲车明年将抵达美国堡垒

据《任务与目的》报道,陆军将于 2023 年 1 月部署一队配备激光武器的战车。这支战车原本应该在 ...

蓝牙连接使新款飞利浦 Hue 智能灯泡变得更简单、更复杂

越来越难分辨灯泡内部是什么。飞利浦飞利浦 Hue 智能灯泡是真正典型的智能家居设备。而灯泡实际上是智...

如何才能拯救瓦胡岛的淡水免受红山燃油泄漏的影响?

夏威夷第三大岛瓦胡岛正面临一个令人惊讶的困境:淡水短缺。毕竟,火山上瀑布飞流直下,河流蜿蜒流经雾气弥...

父子设计出世界上最快的四轴飞行器无人机

一对父子最近创造了新的吉尼斯世界纪录,成为飞行速度最快的四轴飞行器无人机,速度超过了之前的纪录保持者...

2022 年最酷炫的运动和户外创新

今年的体育和户外创新让我们的肾上腺素激增的冒险变得更加智能,同时让地球变得更轻松。在陆地上,自行车头...

三星 Galaxy S6 Edge 提供超快速充电和精美显示屏

在本周于巴塞罗那举行的 2015 年世界移动通信大会 (MWC) 之前,三星处于困境之中。该公司报告...

这些长指狐猴会像人类一样挑选和吃掉自己的鼻屎

本周你学到的最奇怪的事情是什么?好吧,不管是什么,我们保证如果你听PopSci的热门播客,你会得到一...

在测功机日放开马匹

我需要一劳永逸地弄清楚它有多大。我需要看看我是否能与其他人相比,我是否具备所需的能力。要做到这一点,...

5 款 AI 驱动的 Photoshop 工具,可巧妙(或戏剧性地)改变你的图像

近几个月来,ChatGPT 和 Dall-E mini 等生成平台的迅速崛起让人工智能受到了大家的关...

觉得天气预报不准?试试预测火山爆发。

预测天气已经够难了——问问任何一位气象学家就知道了。但想象一下,如果你需要用来帮助构建明天的天气图的...

图片展示宇航服的历史

自 19 世纪以来,我们一直致力于为最后的边疆设计时尚,当时儒勒·凡尔纳在《绕月旅行》中提出太空旅行...