杨召辉/陈静团队发现晒黑能力的减弱是东亚人群肤色变浅的重要遗传机制

2024年3月8日，Journal of Genetics and Genomics在线发表郑州大学医学科学院、天健先进生物医学实验室杨召辉教授团队和四川大学陈静研究员团队题为“Weakened tanning ability is an important mechanism for evolutionary skin lightening in East Asians”的研究论文。

作者首先通过四种自然选择检验方法观察到东亚人群PAH基因区域存在正向选择信号。随后通过连锁不平衡和肤色表型相关性分析，发现rs10778203与汉族男性肤色表型有关。进一步针对rs10778203开展体外实验验证，通过双荧光素酶报告基因实验，凝胶迁移阻滞和超阻滞实验发现rs10778203-C可以结合转录因子SMAD2，并且具有增强子活性，而rs10778203-T（东亚人群的主要等位基因）则缺少转录因子结合能力，并且降低了增强子活性。接下来，作者对rs10778203能否响应UVB刺激开展了体外实验，UVB刺激双荧光实验表明rs10778203-C在UVB刺激下显著提高了增强子活性，而rs10778203-T在UVB刺激下无显著变化，表明T等位基因缺少UVB响应能力。

作者为了验证rs10778203在体内是否具有类似调控能力，进一步使用斑马鱼模型进行了相关实验。首先作者利用斑马鱼开展了荧光报告基因实验，结果发现UVB处理后携带人源rs10778203-C等位基因的斑马鱼模型，相比于空白组和携带人源rs10778203-T等位基因的斑马鱼模型，其报告基因荧光值显著上升。说明rs10778203-C等位基因在斑马鱼模型中仍然具备UVB响应能力。最后作者利用转基因斑马鱼模型观察了rs10778203对色素沉着表型的影响，结果表明在经过UVB处理后，携带rs10778203-C的斑马鱼色素沉着显著增加，而对照组和携带rs10778203-T等位基因的斑马鱼色素沉着没有明显变化。

综上所述，该研究发现PAH基因上的遗传变异rs10778203-T等位基因会降低转录因子SMAD2的结合活性并且对UVB刺激反应较弱。自然选择在东亚汉族人群中富集了适应性等位基因，导致东亚人群的晒黑能力减弱，这提示了晒黑能力的减弱是东亚人群肤色变浅的遗传机制之一。

郑州大学医学科学院博士研究生蒲有伟、四川大学华西医院博士研究生蒲思宇，郑州大学医学科学院工作人员陈岩岩和遵义医科大学青年教师孔庆宏为该论文共同第一作者。郑州大学医学科学院、天健先进生物医学实验室杨召辉教授和四川大学华西医院陈静研究员为本文共同通讯作者。

导师介绍

杨召辉，理学博士，正教授职称，博士生导师。主要从事东亚人群的群体遗传学研究。近年来，主持了3项国家自然科学基金(含两项面上)、1项河南省优青等自然科学基金。博士毕业论文被评为2017年度云南省优秀博士论文；担任中国生物信息学学会(筹)基因组信息学专业委员、中国遗传学会十一届青年委员会委员和多家学术期刊编委会成员。在P Natl Acad Sci Usa、Mol Biol Evol、J Genet Genomics、J Invest Dermatol、Nat Commun等国际知名学术期刊发表SCI 研究论文22篇。

杨召辉教授长期招聘副教授、讲师、博士后；招收博士和硕士研究生（http://www5.zzu.edu.cn/yxkxy/info/1017/4314.htm）。欢迎来信咨询（邮箱：[email protected]）。