新研究表明尼安德特人增强了我们的免疫系统

马克斯·普朗克研究所（Max Planck Institute）的一项新研究表明，古老人类形式的混合在塑造现代人类的免疫系统中起着重要作用。

当现代人类在欧洲遇到尼安德特人时，这两个物种在数千年前就开始杂交，这种交流给人类带来了基因变异，从而增强了携带它们的人抵御感染的能力。尼安德特人的这种继承也可能使一些人更容易过敏。位于德国莱比锡的马克斯·普朗克进化人类学研究所的研究人员以及位于法国巴黎的巴斯德研究所和CNRS的研究人员报告了两项独立研究的发现，从而为种间关系在人类进化中，特别是物种间关系的重要作用提供了证据。先天免疫系统的进化，这是人体抵抗感染的第一道防线。

“我们发现与古人类尼安德特人和丹尼索瓦人的杂交影响了当今人类基因组中三个属于人类Toll样受体家族的先天免疫基因的遗传稳定性，”马克斯·普朗克研究所的珍妮特·凯尔索说。德国莱比锡的进化人类学。巴斯德研究所和CNRS的Lluis Quintana-Murci补充说：“这些和其他先天免疫基因比其他编码基因组的尼安德特人血统水平更高。”“这突显了基因渗入事件，即基因在物种间的移动，在人类先天免疫系统的进化中可能具有多么重要。”

早期的研究表明，现代欧亚基因组中有1-6％的基因是从古老的人种遗传而来的，例如尼安德特人或丹尼索瓦人。两项新研究都强调了这种遗传对Toll样受体（TLR）基因TLR1，TLR6和TLR10的功能重要性。这些TLR基因在细胞表面表达，它们在其中检测并响应细菌，真菌和寄生虫的成分。这些免疫受体对于引发炎症和抗微生物反应以及激活适应性免疫反应至关重要。

Quintana-Murci和他的同事着手探索先天免疫系统随时间的演变。他们依赖于来自1000个基因组计划的当今人们的大量数据，以及远古人类素的基因组序列。金塔纳-穆奇（Quintana-Murci）的研究小组专注于1500种已知在先天免疫系统中起作用的基因。然后，他们以前所未有的详细程度检查了这些区域相对于基因组其余部分的遗传变异和进化变化的模式。最后，他们估计了先天免疫改变的时机以及这些基因的变异从尼安德特人传下来的程度。

这些研究表明，某些先天免疫基因在长期内几乎没有变化，这提供了强大的约束力证据。其他基因也经历了选择性扫描，其中出现了新的变异并迅速崛起，这可能是由于环境的变化或疾病流行的结果。他们报告说，随着人类从狩猎和采集转向耕种，对蛋白质编码基因的大多数适应发生在过去的6,000到13,000年。但是，金塔纳-穆尔西（Quintana-Murci）表示，他们最大的惊喜是“发现TLR1-6-10簇是欧洲人和亚洲人中尼安德特人血统最高的基因之一。

凯尔索和她的同事得出了相同的结论，但他们并未着手研究免疫系统。他们的兴趣是更广泛地了解从古代人类继承的基因的功能重要性。他们筛选了当今人类基因组以寻找与尼安德特人和德尼索万基因组高度相似的扩展区域，然后检查了世界各地人们中这些区域的普遍性。这些分析导致他们找到了相同的三个TLR基因。

凯尔索小组报告说，其中两个基因变异与尼安德特人的基因组最相似，而第三个与丹尼索万的基因组最相似。她的团队还提供了证据，证明这些基因变异提供了选择性优势。古代样变体与TLR基因活性的增加和对病原体的更高的反应性有关。尽管这种更高的敏感性可以防止感染，但也可以增加现代人对过敏的敏感性。

“从我们的研究以及其他有关渗入的研究中得出的结论是，与古人类的杂交确实对现代人类具有功能上的影响，最明显的后果是塑造了我们对环境的适应能力–改善了我们的抵抗力病原体并代谢新食物。”凯尔索说。

她补充说，虽然看起来令人惊讶，但确实有很多道理。“例如，尼安德特人在现代人类到来之前已经在欧洲和西亚生活了约20万年。它们很可能适应了当地的气候，食物和病原体。通过与这些古老的人类杂交，我们现代人类获得了这些有利的适应。”

出版物：尼安德特人和Denisovan样单体型的渗入有助于人类通行费样受体的适应性变化， AJHG，第98卷，第1期，第22-33页，2016年1月7日； doi：10.1016 / j.ajhg.2015.11.015