不同海拔之间藏族群体线粒体功能的差异研究

本研究利用中国医学科学院、北京协和医学院医学生物学研究所遗传室现有的人类遗传资源，对长期居住在西藏，云南、青海三个不同海拔高度的藏族样本进行如下研究：第一，在居住不同海拔高度的藏族群体之间进行线粒体单倍型构建，并分析各个海拔高度的细粒体单倍型组成特点以及同一个单倍型在不同海拔高度分布情况；第二，筛查不同海拔高度藏族群体之间线粒体基因中是否有显著性差异的SNP位点，并分析这些SNP位点在各个单倍型中的分布情况；第三，针对筛选到的位点（除D-loop区）进行功能研究；第四，将功能研究的结果联系单倍型分析结果以及海拔高度等因素进行综合分析，探讨环境选择作用对藏族群体遗传适应的影响。

高海拔低氧环境是现代人类面临的诸多严峻压力之一，藏族对高海拔低氧环境早已适应。线粒体是真核生物细胞内的能量转换体系和供能中心，缺氧时线粒体结构和功能会发生改变，能量产生受到抑制。近年来的研究发现线粒体基因组的多样性可能与藏族的低氧适应有关。本项目通过对不同海拔藏族和汉族群体的线粒体单体型进行划分和对线粒体基因组SNP进行分型发现了线粒体单体型B和M7可能是与低氧适应负相关的单体型，其可能导致机体对低氧环境的不适应。而单体型G和单体型M9a1a1c1b是两个适应低氧环境的单体型，特别是单体型M9a1a1c1b，其携带的3394C和7697A可能会导致线粒体呼吸链复合物活性的改变，从而使得机体适应低氧环境。因此，我们推测线粒体基因组可能受到高海拔低氧环境的选择作用。. 在核基因组研究方面，通过在不同海拔群体中对HIF-1α1、EPAS1和EGLN1基因多态性和单体型的比较，发现其内含子等非编码区的SNP位点在高海拔和低海拔群体中存在显著性差异，同时发现在这三个基因与低氧适应相关的单体型。由海拔高度造成的低氧环境很有可能对HIF-1α、EPAS1和EGLN1基因起了选择作用，并且对后两个基因的作用更为明显。