2024年,瑞典两所顶尖高校的研究人员干了件“穿越时空”的事。
他们扒了4343名史前人类的DNA,又在实验室里养出“微型肠道”,终于揪出一个藏了上万年的秘密。
这个秘密藏在FUT2基因里——它的一个变异版本,在人类从打猎摘果转向种地的关键时期,救了无数人的命。
但代价是,现在携带这个变异的人,得更小心胆结石和胃溃疡。
一、古DNA里的时间线:基因跟着农业闯欧洲
这场研究由卡罗林斯卡研究所和林雪平大学联手发起,核心是追溯一个基因变异的“发家史”。
研究人员分析了近万年来4343名史前个体的DNA样本,把这条基因的传播路径拼了出来。
这个有保护作用的FUT2变异,并非欧洲本土“土生土长”。
FUT2
它最早出现在公元前6000年左右,由现今土耳其地区的早期农耕者携带。
之后,随着农业技术向欧洲扩散,这个基因变异也跟着人群迁徙,在8500年到5000年前,彻底在欧洲人群中扎了根。
为啥这个时间段它能“横扫”欧洲?答案和农业革命带来的变化直接挂钩。
在农业兴起前,人类都是小群体狩猎采集,人少、分散,病毒想传开都难。
可农业一来,人开始聚居形成村落,人口密度一下子上去了。
诺如病毒这东西有多难缠?它传染性极强,只要10到100个病毒颗粒就能让人发病。
而且感染后免疫力只能维持几个月,很容易反复中招,在密集人群里传播速度呈几何级增长。
这时,携带FUT2变异的人就显出了优势——他们不容易被诺如病毒感染,自然更容易活下来,还能把基因传给后代。
诺如病毒概述图
用研究人员雨果・泽伯格的话说,就是这种疾病环境,逼着这个基因变异的频率往上升。
二、基因防病毒的套路:没“钥匙”进不了门
可能有人会问,一个基因变异,怎么就能挡住病毒?这得从FUT2基因的本职工作说起。
FUT2基因负责指导合成一种酶,这种酶在肠道黏膜里干活,主要任务是把糖分子粘到肠细胞表面。
而诺如病毒,恰恰是靠识别这些糖分子才能钻进肠细胞里搞破坏——那些糖分子就是病毒入侵的“钥匙”。
那个有保护作用的FUT2变异,其实是个“缺陷版”。
它指导合成的酶没法正常工作,没了酶,肠细胞表面就少了那些糖分子,诺如病毒找不到“入口”,自然就没法感染人了。
为了证实这个说法,研究团队做了两方面硬核验证。
一方面,他们分析了70万名现代人的问卷数据和生物库遗传物质。
结果很明确:携带这个基因变异的人,很少得呕吐病;尤其是那些从父母那各遗传了一份变异基因(纯合子)的人,抵抗力更强。
另一方面,他们用肠道活检样本培养出了“微型肠道”——也就是人类肠道类器官。
实验结果更直接:携带双份变异基因的个体,能完全抵御诺如病毒感染。
这项研究后来发表在了《分子生物学与进化》期刊上,由林雪平大学的团队主导完成。
三、天上掉的馅饼?藏着胆结石的坑
不过,天下没有免费的午餐,这个基因变异带来的保护,是用健康代价换的。
现代生物样本库的数据显示,携带这个FUT2变异的人,得胃溃疡和胆结石的风险会显著升高。
为啥会这样?泽伯格博士的解释戳中了关键——这些疾病的诱因,和现代生活方式强相关。
胆结石、胃溃疡现在常和压力大、吃太多高脂肪食物挂钩,但在新石器时代,也就是农业刚兴起那会儿,情况完全不同。
当时人类的饮食里脂肪少,生活节奏也没那么紧张,这些健康风险可能压根没显现出来。
换句话说,这个基因变异在当时是“香饽饽”,但到了现代社会,反而成了隐藏的健康隐患。
这一点,对瑞典人来说尤其值得关注。
据估算,瑞典大约20%的人口,都携带双份这种基因变异,他们患相关疾病的风险比普通人高不少。
泽伯格博士提到,搞懂这个基因变异的特性,有助于医生做健康风险评估。
但他更看重的是进化科学层面的意义:“史前DNA如同时光机,让我们得以重现进化历程,观察基因突变如何与人类环境事件产生关联。”
四、基因里的进化密码:从来没有完美选项
这个FUT2基因变异的故事,其实是人类进化的一个缩影,藏着自然选择的底层逻辑。
人类从狩猎采集转向农业,是文明的一大步,但也意外打开了“潘多拉魔盒”——人口密集带来了传染病的大流行。
而这个看似“有缺陷”的基因变异,恰好在这个关键时刻出现,成了人类对抗诺如病毒的“秘密武器”。
这背后的逻辑很简单:自然选择从来不是要打造完美的人类,只是在特定环境下,选出最能活下来的那批人。
在万年前的农业社会,能扛过诺如病毒,比担心未来可能得胆结石重要得多。
可时代变了,环境变了,当年的生存优势,就变成了现在的健康副作用。
这就是基因与环境的千年博弈,我们每个人身上的基因,其实都刻着祖先的生存记忆。
那些在远古帮祖先活下来的基因,到了今天,可能会因为饮食、生活习惯的改变,带来新的问题。
当然,这项研究也还有不少值得深挖的地方。
比如目前的分析主要基于欧洲的史前样本,非洲、亚洲这些农业文明独立起源的地方,有没有类似的基因变异?传播路径是不是一样?
再比如,这个基因变异到底是怎么影响肠道菌群、改变胆汁酸代谢,最终导致胆结石和胃溃疡的?具体的分子通路还没完全搞清楚。
还有,现在诺如病毒也在不断变异,比如近年流行的GII.17毒株,这个FUT2变异还能不能起到保护作用?也需要进一步验证。
结语
这个藏在史前DNA里的基因秘密,给我们上了生动一课。
一颗微小的基因变异,被科学家从古老的骨骼和泥土中找到,它在人类历史的转折点上发挥了关键作用,用“缺陷”换来了“生存”。
而今天我们看到的胆结石、胃溃疡风险,不过是这场万年进化博弈留下的印记。
每个个体的健康状态,从来都不是孤立的,而是一部人类与环境、与疾病不断纠缠、不断适应的漫长史诗。
读懂这个故事,我们才能更懂自己的身体,更懂进化的真相——所谓的“最优解”,从来都是特定时代的产物。