中國人的基因中存在能夠分解酒中毒素的基因,且這種基因僅存在于中國人及與中國人有關(guān)的人群,如韓國、日本等東亞人群中間——復旦大學(xué)人類(lèi)遺傳學(xué)實(shí)驗室、生命科學(xué)學(xué)院副教授李輝課題組昨天宣布了這一有趣的發(fā)現。
據介紹,因為這種基因的形成年代與“杜康釀酒”這一歷史故事的時(shí)間相吻合,因此被專(zhuān)家戲稱(chēng)為“杜康基因”。
“杜康基因”學(xué)名是乙醇脫氫酶第七亞族基因(ADH-1-B),與酒精及一些相關(guān)毒素的解毒功能相關(guān),乙醇脫氫酶的功能主要是將人體攝入的酒精分解為乙醛,乙醛在人體內另一種乙醛脫氫酶的作用下進(jìn)一步被分解為乙酸,而乙酸是人體內眾多代謝反應需要的底物,這就完成人體對酒精的解毒功能。
為什么在歐洲同樣有很多人飲酒,卻沒(méi)有發(fā)現乙醇脫氫酶第七亞族基因?對此,李輝解釋說(shuō),雖然都是酒,但是歐洲的酒主要是由水果類(lèi)釀造的,而東亞人群的酒是由糧食釀造的,這存在比較大的差別。另外,歐洲直到中世紀農業(yè)都不發(fā)達,用于釀酒的糧食很少。因此,酒精對歐洲人群中基因的選擇時(shí)間短,作用很弱。這也解釋了我國很多以游牧為主的少數民族不存在這種基因的原因。
既然東亞人群中有分解酒精能力特別強的乙醇脫氫酶第七亞族基因,那么是不是東亞人在飲酒時(shí)就可以隨心所欲呢?對此,李輝的回答是否定的。他表示,雖然70%東亞人體內有乙醇脫氫酶第七亞族基因,但是這種基因只能是將酒精分解為乙醛,乙醛還是對人體有毒性的,很多人喝酒臉紅就是由于乙醛刺激的原因。要想將乙醛徹底分解為無(wú)毒的乙酸,還需要另一種乙醛脫氫酶,但奇怪的是這種酶在東亞人群中又有70%的人沒(méi)有。所以,盡管很多人不會(huì )發(fā)生酒精中毒,但會(huì )發(fā)生乙醛中毒。
研究只是向我們從一個(gè)側面揭示了人類(lèi)進(jìn)化的有趣故事。為了健康,還是應該盡量少飲酒。
喝酒容易臉紅是酒精中毒的反映;東亞人酒精中毒的比例比歐美人低,是因為他們體內在2800年前進(jìn)化出了乙醇脫氫酶基因ADH1B的一個(gè)特殊變體類(lèi)型H7,這個(gè)基因變體可以高效降解與酒精相關(guān)的大量毒素。復旦大學(xué)人類(lèi)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗室李輝課題組最近揭示出了人體基因進(jìn)化與人類(lèi)社會(huì )發(fā)展的關(guān)系,他們認為,這個(gè)變體的出現,與中國的農業(yè)發(fā)展以及釀酒技術(shù)的出現有密切關(guān)系。
乙醇脫氫酶基因是人體一個(gè)非常重要的基因,起著(zhù)代謝作用。它可以把乙醇降解為乙醛,然后再由另一個(gè)基因把乙醛降解為乙酸,乙酸是人體中多種代謝循環(huán)過(guò)程的“能源”。課題組此次調查全球46個(gè)人群的近萬(wàn)人,發(fā)現乙醇脫氫酶基因在人體中共有7個(gè)類(lèi)型,第五型在猶太人體內,而第七種類(lèi)型的乙醇脫氫酶基因只在東亞人中有,尤其是漢族人,攜帶這一基因的漢族人占了漢族總人口的70%以上。
基因突變源于解毒需要
課題組對比了包括新石器時(shí)代、漢代、唐朝等時(shí)期的古人類(lèi)DNA,發(fā)現第七種類(lèi)型的乙醇脫氫酶基因在2800年前才開(kāi)始出現,那時(shí)候,正是中國農業(yè)突飛猛進(jìn)時(shí)期,充足的糧食生產(chǎn)使得家家戶(hù)戶(hù)都有了余糧,糧食儲存成為難題。
課題負責人李輝認為,當時(shí)不可能有糧食儲存的檢測技術(shù)。糧食儲存不當發(fā)酵后,會(huì )產(chǎn)生毒素,而當時(shí)的人群因為不知情,還在不斷食用。于是,具有這一基因亞型H7的人就能夠降解這一毒素存活下來(lái),缺少這一基因的人則會(huì )食物中毒——也許是慢性,也許是急性——因此,產(chǎn)生了一輪又一輪自然淘汰。長(cháng)此以往,這一基因H7變體在體內得以強化!斑@也意味著(zhù)這一基因亞型在自然選擇中是正選擇的,能夠遺傳下來(lái)并且不斷加強!
更重要的是,后來(lái)人們學(xué)會(huì )釀酒。在開(kāi)始有意識地利用真菌生長(cháng)過(guò)程釀酒時(shí),會(huì )產(chǎn)生更高濃度的毒素,但是酒對于大多數人來(lái)說(shuō)顯然是一個(gè)誘惑,因此又強化了這一選擇過(guò)程。
李輝介紹說(shuō),在考古學(xué)上雖然發(fā)現新石器時(shí)代已經(jīng)發(fā)明了釀酒,但是酒的大規模流行是從夏商周開(kāi)始的!拔覀儌髡f(shuō)中的杜康就是夏朝末年的知名酒仙,從研究中也可以看到,飲酒大概就是這個(gè)時(shí)期開(kāi)始流行起來(lái),中國人的酒精基因產(chǎn)生了大范圍的優(yōu)勝劣汰也是從這一時(shí)期開(kāi)始的。所以我們把這種基因戲稱(chēng)為‘杜康基因’。這個(gè)乙醇脫氫酶基因的第七種變體就是我們中國人的關(guān)鍵變體!
缺某種基因喝酒沒(méi)快感
課題組還發(fā)現,人類(lèi)如果缺失了另一種重要基因——與乙醇脫氫酶基因關(guān)系密切的乙醛脫氫酶基因,那么喝酒是一定沒(méi)有快感的。而在東亞人群中,在中國人中,這一基因功能缺失的人占了人口總數的50%以上。
攜帶H7類(lèi)型乙醇脫氫酶基因的人群能夠降解大多與乙醇相關(guān)的毒素。而且課題組發(fā)現,在歐洲和美洲的人群中,攜帶這一類(lèi)型乙醇脫氫酶基因的人口比例非常低,這也是為什么白種人酒精中毒比例遠遠高于東亞人的原因。因為即便是根據歷史追溯也能夠發(fā)現,直到中世紀,歐洲人群的食物來(lái)源于狩獵還很重要,糧食并沒(méi)有進(jìn)入豐產(chǎn)富余的階段。李輝稱(chēng):“也許是他們還沒(méi)來(lái)得及進(jìn)化出這一類(lèi)型的乙醇脫氫酶基因!
自然進(jìn)化充滿(mǎn)了種種奧妙,課題組發(fā)現雖然東亞人進(jìn)化出了可以解毒的乙醇脫氫酶基因,使人體能夠把乙醇迅速降解為乙醛,但是東亞人卻又進(jìn)化出乙醛脫氫酶基因功能缺失的類(lèi)型。有高達50%的人缺少乙醛脫氫酶基因功能,而這是能夠對酒精進(jìn)行徹底的“無(wú)害化處理”的重要基因。尤其是在中國的潮汕地區,這一基因的功能缺失顯得尤其明顯,“這也是為什么潮汕地區食道癌高發(fā)的重要原因之一,因為缺少這一基因功能,使得酒精經(jīng)過(guò)了第一道工序后,卻沒(méi)有第二道‘無(wú)害化處理’!倍鄙龠@一基因功能的人的最顯著(zhù)標志,就是一喝酒就臉紅。
李輝稱(chēng):“課題組還發(fā)現,這兩個(gè)基因同時(shí)突變的人,也就是乙醇脫氫酶基因功能增強而乙醛脫氫酶基因功能減弱,尤其是缺失乙醛脫氫酶基因功能的人,喝酒的時(shí)候一定沒(méi)有快感。因為不能把酒精進(jìn)行最終的‘無(wú)害化’處理,人體會(huì )有中毒的感覺(jué)!边@一類(lèi)基因的陸續發(fā)現,未來(lái)也許會(huì )解釋為什么每個(gè)地區都有自己的特色食物,“這些特色食物不是口味造成的,而是人體的基因所造成的,是人體對自身安全保護的需求!
(來(lái)源:文匯報)
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