斯坦福医学院领导的研究发现，种族和地理可能影响人类分子构成——从代谢和免疫到肠道微生物群和生物年龄。
这项研究结果于5月14日发表在《细胞》杂志上，揭示了基因与环境之间复杂的相互作用，为致力于更好地理解不同人群医疗保健的研究人员和临床医生提供了见解。初步发现为深入探索种族和环境如何影响人类生物学的诸多方面提供了新思路。斯坦福大学遗传学W.阿什赫曼医学博士、FACS教授迈克尔·斯奈德博士是该研究的共同高级作者，研究科学家纳西姆·巴拉普尔博士是共同主要作者。
该研究采用全面的分析方法，测量了人体内的多种分子——包括脂质、微生物、蛋白质和代谢物（代表个体代谢活动的分子）——从而构建了跨人群和地理区域的人类分子多样性的新视角。
斯奈德表示："这是我们首次对全球各地人群进行深入分析。这使我们能够了解哪些特性（如代谢物和微生物）与种族相关，哪些与地理相关。"
全球分子图谱
研究人员分析了322名健康个体的样本——他们均一起参加了一个会议——这些个体具有欧洲、东亚和南亚血统，分别居住在亚洲、欧洲和北美洲。让相同种族背景但不同地理位置的参与者参与研究，使研究人员能够区分遗传血统和环境的影响。
该研究确定了一些与种族相关的分子特征：例如，南亚参与者显示出更高水平的病原体暴露，而欧洲血统的个体则表现出更大的肠道微生物多样性和与心血管疾病相关的代谢物水平升高。这些模式无论参与者居住在哪里都存在，表明在塑造人类分子特征方面存在强烈的遗传成分。
人们居住的地方也会在生物学上留下可测量的印记。地理迁移，即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。
斯奈德表示，该研究最引人注目的发现之一是关于地理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。
斯奈德指出："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。对于欧洲人来说，居住在欧洲以外的人则更年轻。"
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延缓衰老过程的生活方式、饮食和微生物组因素的重要问题。
新的分子联系
在该研究的新颖机制发现中，研究人员确定了关键端粒酶基因（与细胞衰老和长寿相关）的表达与肠道微生物Oscillospiraceae UCG-002之间的联系，这种联系由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新途径。
斯奈德表示，该研究生成的数据集是一个开放获取资源，将对推进精准医学——根据每位患者的个体特征定制医疗——非常有价值。通过阐明种族和环境如何相互作用以塑造分子生物学，这些发现为不同全球人群提供了更公平和有效的诊断、治疗和预防策略的基础。
来自系统生物学研究所、阿尔伯塔大学、蒙特利尔魁北克大学、萨拉曼卡大学、格拉茨医科大学、KTH皇家理工学院、曼彻斯特大学、阿姆里塔维什瓦·维迪亚佩坦大学、奥尔堡大学和华盛顿大学的研究人员也为这项研究做出了贡献。
本研究由阿努和BV贾加迪什家族基金会、拥抱基金会、西班牙卡洛斯三世健康研究所、CSIC全球健康平台、丹麦国家蛋白质组学和生物分子成像质谱平台、美国糖尿病协会、美国国立卫生研究院（资助号NIGMS R01GM087221、HG007735和S10OD026936）、国家科学基金会、系统生物学研究所、华盛顿研究基金会杰出研究员奖、曼彻斯特NIHR生物医学研究中心和大曼彻斯特综合地方研究网络资助。
斯坦福大学遗传学系也支持了这项工作。
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