心血管疾病是全球首位死因,每年约1790万人因此丧生,不同人群的血脂谱、药物代谢能力和疾病风险存在显著差异,但背后的分子机制长期模糊不清。近日,一篇发表在国际杂志Cell上题为“A comparison of deep multiomics profiles across ethnicity, geography, and age”的研究报告中,来自斯坦福大学医学院等机构的科学家们对322名健康志愿者进行了迄今为止最全面的分子多组学分析,涵盖基因组、转录组、蛋白质组、代谢组、脂质组、金属组、糖组和微生物组。研究发现,族裔和地理位置不仅影响免疫功能和代谢通路,还与生物年龄的快慢直接相关。
这项研究的巧妙之处在于,所有参与者均为参加同一场会议的健康个体,分别来自欧洲、东亚和南亚三大族裔,居住地分布在亚洲、欧洲和北美。这种“同族裔跨地域”的设计,让研究人员能够区分遗传背景与环境因素各自对分子特征的影响。文章中,研究人员发现了一些稳固的族裔相关分子签名。南亚裔参与者的病原体暴露水平较高;欧洲裔参与者的肠道微生物多样性更丰富,同时与心血管疾病相关的代谢物水平也更高。这些特征与参与者当前居住地无关,提示遗传因素在分子身份塑造中扮演着基础性角色。
地理位置同样留下了可测量的分子印记,那些不再居住于祖先大陆的“搬家者”,其代谢和脂质网络发生了显著变化,涉及胆固醇、胆汁酸和花生四烯酸通路,肠道微生物组也出现了选择性改变;换句话说,一个人从亚洲搬到北美,不仅换了生活环境,其体内的脂质代谢和微生物生态也会随之调整。
研究设计与人口统计学特征
最令人意外的发现当属生物年龄与地理位置的关系,生物年龄是衡量细胞和组织分子老化程度的指标,与实际年龄未必一致。数据显示,居住在亚洲以外的东亚裔人群,其生物年龄高于留在亚洲的同族裔人群。然而,欧洲裔人群呈现出完全相反的模式—居住在北美或加拿大的欧洲裔,其生物年龄反而低于留在欧洲的同胞;这种分叉式的老化模式,强烈提示环境因素(如饮食、生活方式、日照、微生物暴露)在调节衰老速度方面发挥着不可忽视的作用。
这项研究还发现了一条此前未知的分子通路:关键端粒酶基因的表达水平,与一种名为Oscillospiraceae UCG-002的肠道微生物存在关联,而这一关系的中间介导者是鞘磷脂——一种脂质分子,这一发现为理解肠道菌群如何在分子层面影响衰老过程,提供了全新的线索。
这项研究所产生的数据集已作为开放获取资源公开,对于精准医学而言,了解不同族裔和环境背景下的分子基线差异,是避免“一刀切”式诊疗的前提。比如,一个在亚洲人群中验证有效的心血管药物代谢模型,未必能直接套用在移居北美的同族裔个体身上。这份分子地图的最大价值,正在于揭示了“基因不是命运”—环境同样在持续雕刻着人类身体的分子面貌。
Michael Snyder教授总结道,这项研究最迷人的地方在于其同时看到了“不变”和“变”。族裔赋予的某些分子特征是牢固的,但地理位置和搬家经历同样会留下深刻烙印;对于普通人而言,这项研究或许回答了这样一个问题:为什么换了一个国家生活后,体检报告上的某些指标会悄悄改变?答案不在星辰大海,而在你体内的胆固醇通路和肠道微生物那里。(生物谷Bioon.com)
参考文献:
Nasim Barapour,John Z. Cao,Yue Wu, et al. A comparison of deep multiomics profiles across ethnicity, geography, and age. Cell (2026). DOI:10.1016/j.cell.2026.04.032.