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国标麻将:人类成天生跑者或缘于基因突变

时间:2018/9/18 10:57:42  作者:  来源:  浏览:0  评论:0
内容摘要:即使你自己还没有做好跑马拉松的准备,你的细胞也已经准备好了。根据最近的一项研究,人体的每个细胞都携带着一种或许有助于我们的肌肉在长跑时达到最佳状态的突变。 人类和黑猩猩之间已知最古老的基因差异之一可能有助于古代的原始人类——以及现代人——在长跑方面表现出色。为了了解这种突变是如何...

    即使你自己还没有做好跑马拉松的准备,你的细胞也已经准备好了。根据最近的一项研究,人体的每个细胞都携带着一种或许有助于我们的肌肉在长跑时达到最佳状态的突变。

    人类和黑猩猩之间已知最古老的基因差异之一可能有助于古代的原始人类——以及现代人——在长跑方面表现出色。为了了解这种突变是如何发挥作用的,科学家对经基因改造拥有这种突变的老鼠的肌肉进行了研究。对老鼠来说,这种突变提高了运动中肌肉的氧气水平,增加了耐力,减轻了总体肌肉疲劳度。研究人员猜测,这种突变在人类身上或许会发挥类似作用。研究结果上周发表在英国《皇家学会生物学分会学报》上。

    得益于许多为适应环境而出现的生理变化,人类变得擅长长跑——进化出长腿、能出汗以及毛发退化都帮助我们提高了耐力。

    加利福尼亚大学圣迭戈分校细胞和分子医学研究员、研究报告的第一作者阿吉特·瓦尔基说,有了这一新发现,研究人员认为,他们“找到了人类这一不同寻常的变化的首个分子基础”。

    报道称,大约200万到300万年前,当原始人类开始离开森林到广阔的大草原上觅食和狩猎时,人类的祖先体内的CMP-Neu5Ac羟化酶(简称CMAH)基因发生了突变。瓦尔基说,这是我们所知的现代人类与黑猩猩之间最早的基因差异之一。在过去20年里,瓦尔基和他的研究团队利用老鼠把这种突变与对人体的其他影响联系起来,其中包括肌肉萎缩和炎症等更严重的症状,这些症状可能会增加吃红肉的致癌风险。

    哈佛大学古人类学家丹尼尔·利伯曼说:“已经发现了很多与奔跑相关的基因。”利伯曼没有参与上述研究,不过他对人类的进化活动和奔跑能力进行过大量研究。他说:“但就我所知这是首个准确指向一个新的派生特征的基因。”

    报道称,但并非所有研究人员都相信这种基因在人类进化过程中发挥了作用。加利福尼亚大学里弗赛德分校专门研究进化生理学的生物学家特德·加兰警告说,现阶段,两者之间存在联系仍“纯属猜测”。他说:“我对这种基因突变对人类的影响深表怀疑,但它会对肌肉产生影响是毋庸置疑的。”加兰还说,只看这种突变出现的时间序列还不足以说明这种特殊基因在奔跑能力的进化过程中发挥了重要作用。

    CMAH突变是通过改变构成人体的细胞的表面来发挥作用的。瓦尔基说:“人体的每一个细胞都被大量的糖覆盖。”CMAH通过为唾液酸编码来影响由糖构成的表面。由于出现上述突变,人类细胞的糖中只有一种唾液酸。而包括黑猩猩在内的许多其它哺乳动物都有两种唾液酸。这项研究表明,细胞表面酸的这种变化会影响氧气输送到肌肉细胞的方式。

    在这项研究中,瓦尔基实验室的研究生乔纳森·奥克布洛姆进行了对照试验——一组老鼠拥有为两种酸编码的常规基因,而另一组则携带类似人类的突变。研究人员比较了这些老鼠在用轮子训练前后在跑步机上跑步的表现。从一开始,携带CMAH突变的老鼠就能跑得比正常老鼠更远更快。用轮子训练后,它们的竞争优势甚至更大——相比不携带这种突变的老鼠,它们的奔跑速度要快12%,奔跑距离要远20%。

    用跑步机进行测试后,加利福尼亚大学圣迭戈分校的生理学研究员埃伦·布林对老鼠的肌肉进行了检查,结果发现,携带突变的老鼠的肌肉不会像普通老鼠的肌肉那么快疲劳。


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