深圳華大基因研究院發(fā)現(xiàn)青藏高原世居藏族人群高原適應(yīng)的關(guān)鍵基因，有關(guān)這一科研成果的論文《50個全外顯子測序揭示人類的高原適應(yīng)機制》在最新一期美國權(quán)威學(xué)術(shù)刊物《科學(xué)》（Science）上正式發(fā)表。該成果由深圳華大基因研究院發(fā)起和主導(dǎo)，得到了國家自然科學(xué)基金委員會、國家科技部、中國科學(xué)院、深圳市政府以及丹麥、美國、瑞士等國自然科學(xué)基金委員會的支持。

這一成果揭示了青藏高原世居藏族人群高原適應(yīng)的分子機制之謎，對預(yù)測、預(yù)防與治療高原缺氧性疾病，促進我國高原地區(qū)社會和經(jīng)濟發(fā)展具有重大意義；該成果闡明了人類的基因組在極端環(huán)境下發(fā)生了何種適應(yīng)性變化，具有改寫人類分子進化教科書的意義。

青藏高原是世界上海拔最高、面積最大的高原，素有“世界屋脊”之稱，極高海拔也使得青藏高原具有獨特的地理氣候環(huán)境、人文生活習(xí)慣和醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)狀況。高原環(huán)境對人體關(guān)鍵的影響因素是低壓性低氧，大氣壓力隨海拔增高而降低，氧分壓也隨之下降。當生活在低海拔地區(qū)的人來到高原環(huán)境時，由于氧分壓的降低，會使人產(chǎn)生缺氧，因而引起“高原反應(yīng)”，嚴重的“高原反應(yīng)”會引起肺水腫和腦水腫，威脅到人的生命。而世居高原的人群在這樣的環(huán)境下沒有“高原反應(yīng)”，將世居高原人群與低海拔人群的基因組進行對比分析，具有重要的啟發(fā)意義。

藏族人群是世界上居住高原時間最長，并對高原低氧環(huán)境適應(yīng)能力最佳的民族，本研究使用比較基因組學(xué)的方法闡明了高原世居藏族人群的低氧適應(yīng)機制。“應(yīng)用先進的基因組學(xué)分析技術(shù)——全外顯子測序技術(shù)，對青藏高原世居藏族人群和低海拔人群進行比較，我們發(fā)現(xiàn)了藏族人群適應(yīng)高原環(huán)境的關(guān)鍵基因?！痹撗芯控撠?zé)人、深圳華大基因研究院汪建研究員說。利用第二代高通量測序技術(shù)對50個藏族人的全基因組外顯子進行測序，并將結(jié)果與低海拔漢族人群以及高加索人群的外顯子進行對比，通過一套新開發(fā)的尋找自然選擇信號的算法，計算出在藏族人群中受到自然選擇的基因。這些受到自然選擇的基因，就可能是在藏族人群高原適應(yīng)中起著重要作用的基因。結(jié)果顯示，有一系列基因在藏族人群的高原適應(yīng)中發(fā)揮作用，其中EPAS1基因可能起著關(guān)鍵作用。進一步通過對藏族人群中EPAS1基因的改變位點進行關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)EPAS1基因中受選擇的基因型與藏族人群血紅蛋白的代謝有關(guān)。EPAS1基因是HIF通路（低氧誘導(dǎo)調(diào)節(jié)通路）中的重要基因，在人體面對低氧環(huán)境的調(diào)節(jié)通路中起到核心作用。藏族人群特有的“EPAS1”基因不同于漢族人群，正是這種遺傳基因阻止了藏族人血紅蛋白濃度的過度升高，降低了各種高原性疾病發(fā)生的可能性。由于EPAS1基因與缺氧及血紅蛋白生成密切相關(guān)，對這一基因的研究還有可能對某些血液性疾病的治療帶來突破，并且還可應(yīng)用于運動員的篩選等方面。

同時，該成果發(fā)現(xiàn)了其它一些重要的高原適應(yīng)相關(guān)基因，例如EGLN1基因、FANCA基因等共30個重要候選基因。這些基因可能在藏族人群的高原適應(yīng)機制中發(fā)揮重要的作用，但是其明確的生理生化表型仍不是很確定，這為科學(xué)家們下一步對高原缺氧性疾病的研究指明了方向。這是我國在高原醫(yī)學(xué)研究中的重要基礎(chǔ)性突破，必將帶動相關(guān)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的發(fā)展。