利莫内苏尔加尔达

1980年,意大利科学家发现在意大利北部湖畔小村利莫内苏尔加尔达(Limone sul Garda)的一名男子有很低的高密度脂蛋白(一种“好”胆固醇)水平,以及高水平的甘油三酯,但却没有心脏疾病的迹象。他的双亲都活到高寿。好奇的科学家们测试了利莫内的全部1000名居民的血液,发现共43人有这种不寻常的血脂水平。当地教堂保存了过去数个世纪的出生记录,使研究者得以确定所有43人的家谱都追溯到同一对1780年结婚的夫妇(乔凡尼·波马罗里和罗莎·焦瓦内利)。[4]这一谱系特征提示着这些村民共享一个突变,事实证明这是在一个名为ApoA-I(Apolipoprotein A-I)的蛋白质上的突变,而这种蛋白质是高密度脂蛋白的主要成分之一。ApoA-I帮助从动脉清除胆固醇,但村民们的这种变体ApoA-IM(M代表米兰)显然功效更佳。一个核苷酸上的突变改变了蛋白质里的一个氨基酸,完全改变了它的化学性质。

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利莫内苏尔加尔达

ApoA-IM比起标准版本的蛋白质更能有效地清除动脉里的胆固醇,因此携带者对动脉粥样硬化有更高的抵抗力,罹患心脏病和中风的可能性更小,寿命更长。[5]不仅如此,在老鼠身上的实验重复了ApoA-IM突变的效果,老鼠更不容易产生动脉粥样斑块。[6]早期测试显示静脉注射合成的ApoA-IM在人类身上甚至能使已经存在的动脉粥样斑块减小,这是独一无二的。

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从已有的记录来看,这一突变似乎在数量上有所增加,经过十代人的时间从一份拷贝变成43份。这也许可以归于运气和普遍的人口增长,但让我们暂且假定对心肌梗死和中风的免疫使得携带突变的个体数目逐渐增长。如果给它几千年的时间,会发生什么?

假设它的实际长期优势为7%,那么携带者会比普通人产生多7%的后代。这样一来,估计经过6000年左右,大部分欧洲人都会携带这一基因。当然,这需要假设欧洲在6000年后依然存在,而且到了那时候我们还没能发明出治疗动脉粥样硬化的普遍方法,或者机器人还没有统治人类。我们深知未来的不确定性,就暂且姑妄听之吧。

6000年后的成功听起来并不怎么有吸引力,然而在有记录的历史之初一个小村庄里产生的具有类似优势的突变将会有足够的时间,用同样的办法变得普遍。这种预测假设了基因和人群经过了充分混合,但是利莫内小村显然不是这样的。这个村庄相当孤立,被群山和湖水隔离,直到20世纪30年代才有第一条公路。孤立并不能增加或减少有益突变出现的概率,但把携带者集中在一个村庄很可能使他们更加醒目。不管怎样,孤立必定阻碍了基因的传播。

那么在数千年前,一个有益的突变是怎样扩散的?