【亚洲人、欧洲人为何长相不同？复旦、中科院团队最新成果揭示东亚面部性遗传进化机制】本文转自：新民晚报
亚洲人、欧洲人为何长相不一样？头面部形态是一项由复杂形态组合形成的遗传性状 。 不同群体的头面部特征具有显著差异， 与人类的起源、迁徙及进化具有紧密的关联 。 东亚与欧洲人群面部形态差异显著， 这背后受到怎样的遗传因素影响？是否存在自然选择作用？同时， 人脸形态数据维度高且复杂， 如何结合数学与生物学进行头面部表型的量化？
为了解决上述问题， 中科院上海营养与健康研究所汪思佳研究员团队和中科院院士、复旦大学金力教授团队联合国内外科研机构对此展开深入研究， 在迄今为止最大规模的东亚人群数据中， 通过一套基于图像分析与计算机算法的人类头面部特征自动量化方法， 进行了头面部表型与基因型的相关分析 。 从遗传与进化的角度， 解析了人类头面部表型差异热点规律， 揭示了部分东亚独特面部形态的遗传作用机制， 也定位出了造成欧亚面部差异的遗传因素 。
北京时间2022年4月7日晚， 相关研究成果以《构成东亚和欧洲人群面部形态差异的遗传变异》为题发表于国际权威期刊《自然·遗传研究人员基于近10,000例3D人脸图像， 首先构建了一套结合解剖学信息的面部分割方法 。 将面部区域聚合为10块主要结构， 分别为额头、眉弓、眼睛、颞部、颧部、鼻部、面颊、嘴上、嘴下以及下颌 。 这样获取的分割后面部表型能完美对应到解剖学位置， 为后续开展遗传学解析奠定了基础 。
人类头面部形态具有很高的遗传度， 人群间的面部差异究竟受到何种遗传机制调控？利用多变量典型相关分析， 研究者定位了244个影响东亚群体头面部形态的遗传变异， 证实面部特征作为典型的复杂性状由多基因共同影响 。 通过与欧洲团队合作， 进一步发现亚欧差异信号可能是功能同质， 因频率变化而造成的 。
研究还发现头面部相关基因， 主要富集在胚胎发育后期调控基因的增强子中， 参与骨骼系统发育、区域化模式调控以及组织生成等功能 。
值得一提的是， 本研究发现， 面部形态表型相关的位点rs6843082与房颤风险存在显著关联， 相关位点曾被报道可能影响心源性栓塞性中风和缺血性中风， 这提示我们——面部特征表型可能与心血管疾病的发病风险存在关联 。
相较于欧洲人， 东亚人的面颊更突出， 眉弓、鼻部更为平缓 。 这种不同人群间面部差异的遗传机制吸引着众多学者深入探究 。
此次研究发现， 68343作为SOX9附近的独立位点， 在欧亚之间具有显著的频率差异， 造成鼻部更突出的基因型在欧洲占据主导， 研究者推测该位点很可能引起欧亚之间的鼻部差异， 而SOX9附近的其余三个位点更多地影响人群内部差异 。
这项研究利用了多种自然选择分析方法， 首次从遗传角度挖掘了面部受到选择的热点区域， 发现欧亚鼻部差异很可能由于在欧洲受到适应性选择， 在东亚受到遗传漂变导致 。
这一结论揭示了自然选择导致不同群体面部鼻子形状产生差异的机制， 同时， 提示研究者下一步可以结合古DNA及气候数据开展分析， 将古人鼻部与眉弓形态的进化与气候变化构建关联， 为东亚人群体质表型的复杂性和多样性演化机制提供了新思路 。
金力表示， 本项成果是在人类表型组计划推进过程中， 以表型组学理念、范式和方法开展生命科学研究的又一次成功尝试 。 首次阐明了不同人群面部表型差异的潜在遗传基础， 大大拓展了东亚面部表型遗传学的知识， 对人类自身的认识具有重大意义 。
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