科技日报记者 赵汉斌

高原低氧环境适应的分子机制是进化和遗传领域的重要科学问题。记者12日从中科院昆明动物研究所获悉，我研究人员合作利用多组学数据，在解析人类高原低氧适应的调控机制上取得重要进展，相关成果近日在《自然·通讯》发表。

研究团队利用vPECA新模型揭示EPAS1低氧适应的分子调控机制。（图片来源：昆明动物研究所）

近十年来，中科院昆明动物所宿兵课题组与西藏大学崔超英教授合作，通过大规模的高原藏族人群样本和比较基因组学数据分析，发现了包括EPAS1和EGLN1在内的一系列与藏族高原适应相关的候选基因，进一步利用功能组学分析证实这些基因参与了藏族人群的高原适应。然而，鉴于已发现的绝大部分在藏族人群中富集的适应性突变都发生在非编码区域，为系统破译这些位点的分子调控机制和功能效应带来了极大挑战。

近年来，多组学技术的发展和广泛应用对解析这些非编码区域变异的调控机制带来了契机。为了系统解析藏族人群适应高原低氧的分子调控机制，中科院昆明动物所宿兵团队与中科院数学与系统研究院王勇团队、以及斯坦福大学和西藏大学合作，构建以受选择调控元件为核心的基因调控网络模型，对藏族高原低氧适应的调控机制进行了系统地分析，发现了3个位于增强子区域的功能位点，它们通过削弱所在区域的染色质开放程度，进而下调其表达，从而避免藏族人群在高原低氧环境可能带来的红细胞过度增生等负效应。

同时，研究人员还构建了EPAS1基因的下游调控网络，解析了下游受选择靶基因的调控机制，在网络中探索了高原适应相关表型的联系。

此项研究提供了一个群体遗传数据结合特定细胞环境多组学数据的研究范例，为今后多组学整合数据分析提供了一个非常有效的工具。同时，为进一步揭示了EPAS1对藏族低氧适应的贡献，系统解析了低氧适应调控网络，为今后高原适应人群研究和低氧通路代谢研究提供了重要数据。