北京基因组所(国度生物信息中心)合作钻研揭示高原人群克服低氧环境成功生育的胎盘转录组特点
青藏高原作为世界高原之最,低氧是人类居住的重要压力。世居于世界屋脊之上的高原藏族,成为所有高原人群中低氧适应能力最强的一个民族。藏族不仅在血氧运输中阐发出较大的优势,在婴儿诞生体沉和成活率上也优于同海拔其他人群。前期基因组钻研发现EPAS1、EGLN1及PPARA为代表的低氧通路有关基因在藏族人群中受到强烈选择,然而这些有关选择位点目前尚难以直接诠释藏族人群蕴含生育能力在内的诸多低氧适应性表型。
为索求藏族人群在生殖发育方面的适应机造,北京基因组所(国度生物信息中心)曾长青钻研组比力分析了藏族、平原汉族和高原移民汉族的胎盘转录组特点,钻研成就于6月1日以“How Placenta Promotes the Successful Reproduction in High-Altitude Populations: A Transcriptome Comparison between Adaptation and Acclimatization”为题在Molecular Biology and Evolution 期刊在线颁发。
钻研发现,只管藏族和高原移民汉族都有应对高原低氧的血管天生活性和抗自由基的显著增长,但两个高原人群所涉及的分子通路与调控机造却有很大分歧。高原移民的胎盘显示出高度活跃(hyperactive)的基因表白模式,其激活加强重要显示为低氧应激反映,类似于低海拔个别的脐带血细胞经历低氧前提处置后显示的转录组状态,蕴含炎症反映和糖酵解通路等的加强。这种以应激反映为主的表白模式与在高原居住的世代功夫有关,在近代高原移居人群中阐发更为显著。而藏族胎盘的特点是胎盘特异性基因显著激活,从而引起一系列例如血管天生、血糖含量升高蹬仔利于胎儿成长的职能提升。此表,藏族胎盘还拥有两个沉要特点,其一是增长三羧酸循环活性来实现低氧环境下能量的不变供给;其二是加强自噬活性和合成反映活性以实此刻低氧环境下的能量节约与物质充分再利用。
钻研还发现,藏族胎盘特异表白基因的上调以及职能的激活在肯定水平上受到藏族人群特殊遗传布景的调控。此表,针对驰名的体现藏族高原适应的EPAS1基因,钻研还发现了一种新的藏族特异性EPAS1亚型,表显子6部门缺失,产生缩短型基因产品,并可能通过胎盘中以EPAS1为中心的基因调控网络参加低氧适应。
该钻研由中科院北京基因组所、北京大学第三从属医院、西藏第二人民医院、青海红十字医院、中科院动物所等机构合作实现。北京基因组所曾长青钻研员和课题组成员现北京航空航天大学陈伟副钻研员为共同通讯作者。曾长青课题组吴邓、刘蕴奡为并列第一作者。钻研得到北京大学第三从属医院乔杰教授、西藏疾控中心平措扎西教授、青海红十字医院张建青教授、中科院动物所王红梅钻研员的合作及支持。该钻研得到GA黄金甲和国度天然科学基金委等项目赞助。

钻研揭示的两组高原人群胎盘的信号通路模式,显示藏族和移居汉族共同和各自特异的调控蹊径






