Cell 论文揭示全球分子“画像”:斯坦福研究揭示种族与地理环境如何塑造人体代谢、免疫和衰老

  • 2026-05-30 11:27:47
  • 来源:医药头条

人类个体之间的生物学差异不仅来自遗传基因,还受到生活环境的深刻影响。然而,要区分“种族”(遗传祖先)和“地理”(居住地)各自对分子表型(如代谢物、蛋白质、肠道菌群)的贡献一直很困难——因为大部分研究中,欧洲裔人群主要居住在欧洲,东亚裔主要居住在亚洲,无法分离这两个变量。

斯坦福大学的研究团队巧妙地招募了322名健康个体(全部出席同一场会议),他们具有欧洲、东亚和南亚血统,但分别居住在亚洲、欧洲和北美。这种“同一种族不同居住地”的设计,使得研究者能够首次系统地区分出哪些分子特征与遗传相关(无论住在哪里都保持),哪些与地理环境相关(随居住地改变而改变)。研究还发现,居住地迁移会改变生物学年龄,且东亚裔移居亚洲以外地区后生物学年龄升高,而欧洲裔移居欧洲以外后生物学年龄降低,提示环境对衰老的显著影响。

斯坦福医学院的研究人员发现,种族和地理环境可能影响人类的分子组成——从新陈代谢、免疫力到肠道微生物群和生物衰老。这些发表于《Cell》的研究结果阐明了遗传与环境之间的复杂相互作用,为研究人员和临床医生寻求更好地理解不同人群的医疗保健提供了见解。这些初步发现为进一步探索种族和环境如何影响生物学的多个方面提供了新线索。斯坦福大学遗传学系教授、哲学博士Michael Snyder是该研究的共同资深作者。研究科学家、哲学博士Nasim Barapour是共同牵头作者。

该研究采用了广泛的分析方法,测量了人体内多种分子,包括脂质、微生物、蛋白质和代谢物(代表一个人代谢活性的分子),以构建跨人群和地理区域的人类分子多样性的新视图。

Snyder说:“我们首次对来自世界各地的人进行了深度分析。这使我们能够看到哪些特性(如代谢物和微生物)与种族相关,哪些与地理环境相关。”

全球分子画像

研究人员分析了322名健康个体的样本——这些人一起参加同一场会议——他们具有欧洲、东亚和南亚血统,分别居住在亚洲、欧洲和北美。让相同种族背景但不同地理位置的参与者参与,使研究人员能够区分遗传祖先和环境影响。

该研究识别出一些与种族相关的分子特征:例如,南亚参与者表现出更高的病原体暴露水平,而欧洲血统个体表现出更高的肠道微生物多样性以及与心血管疾病相关的代谢物水平升高。这些模式与参与者居住地无关,表明遗传在塑造人类分子身份方面具有强大作用。

人们的居住地也在生物学上留下了可测量的印记。地理迁移(即那些不再居住在祖先所在大陆的人)与代谢和脂质网络的显著变化相关,包括胆固醇、胆汁酸和花生四烯酸通路以及肠道微生物组的选择性变化。

Snyder说,该研究最引人注目的发现之一是关于地理环境与生物年龄之间的关系——生物年龄是衡量身体细胞和组织在分子水平上看起来有多老的指标,可能与实际年龄不同。

“居住在亚洲以外的东亚人比居住在亚洲的东亚人具有更高的生物年龄。而对于欧洲人,居住在欧洲以外的人更年轻,”Snyder指出。

这些不同的衰老模式强调了环境如何调节生物年龄,并提出了关于可能加速或减缓衰老过程的生活方式、饮食和微生物组因素的重要问题。

新颖的分子关联

在该研究的新机制发现中,研究人员识别出一个关键的端粒酶基因的表达——该基因与细胞衰老和长寿相关,与肠道微生物Oscillospiraceae UCG-002之间的联系,而这一联系由一种脂质分子——鞘磷脂介导。这一发现为理解肠道微生物组如何在分子水平上影响衰老开辟了途径。

Snyder说,本研究生成的数据集是一个开放获取的资源,对于推进精准医学——根据每位患者的个体特征定制医疗治疗——具有重要价值。

通过阐明种族和环境如何相互作用以塑造分子生物学,这些发现为全球不同人群更公平、更有效的诊断、治疗和预防策略奠定了基础。(生物谷Bioon.com)

参考文献:

Nasim Barapour et al, A Comparison of Deep Multiomics Profiles Across Ethnicity, Geography, and Age, Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2026.04.032.


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