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2024年11月24日
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7月12日，復旦大學現代人類學研究中心公布的一項最新研究成果稱，發現了一種大多數東亞人都擁有的，被稱之為“杜康基因”的解酒基因。“杜康基因”到底為何物？它是怎樣形成的？是否擁有這種基因人酒量就一定大？記者就此采訪了這種基因的發現者、復旦大學副教授李輝。
2800年前基因突變七成國人留有“杜康基因”
遼寧日報：李教授，首先祝賀您的科學研究又取得新成果。您的《現代人擴張過程中發生的乙醇脫氫酶乙型基因的多樣化》一文中提到，大多數的東亞人(包括中國人、日本人、韓國人等)體內存在著對解酒有幫助的基因變體。 “酒文化”在中國源遠流長，很多讀者對“酒”的話題非常感興趣。那么請問，您所說的“解酒基因”到底是一種什么樣的基因呢？
李輝：要了解這個基因的作用，不如我們以一次酒在人體中的旅行作為比喻。
酒精(化學成分為乙醇)進入人體后，首先會在乙醇脫氫酶(ADH)的作用下，被分解為乙醛。乙醛對人體有害。這時就需要人體內的另一種物質——乙醛脫氫酶(ADLH)登場了，它可以將乙醛催化為無致癌作用的乙酸。乙酸是人體內代謝反應的重要原料，能夠被人體迅速轉化為能量，最后分解為水和二氧化碳。至此，我們飲下的酒精完成了它的旅程。人體對酒精的解毒過程也就完成了。
在這個過程中，最先出場的乙醇脫氫酶(ADH)，就是由乙醇脫氫酶基因控制產生的，它在人體代謝過程中處于上游，起著重要的控制作用。
這個基因不僅能夠加速乙醇的轉化，而且跟乙醇有關的一系列化學物質的轉化都有它的功勞。這些物質在食品的儲存中會經常出現，很多都是屬于毒素范圍的，比如說糧食儲存久了，發霉、變質后產生很多的類似毒素，都是通過乙醇脫氫酶降解掉的。
遼寧日報：我們大多數東亞人體內都有這種解酒基因嗎？
李輝：確切地說，是大多數東亞人體內都有這種基因的功能增強變體。乙醇脫氫酶乙型基因在世界范圍內有7個變體。其中，前4個類型變體在世界各地的人群中都有出現，第五類變體只在猶太人和少數阿拉伯人體內才有。雖然第五類變體也有功能的突變，但是解毒能力并沒有太多增強。而有著更強解毒功能的第七類變體只在東亞人體內被發現。研究發現，中國人具有第七類基因變體的人數很多，幾乎占到了70%以上，其中分布最高的地區是中原地區。其他不具備第七類變體的人可能擁有的是第三、四、六類變體。他們對酒精中毒的抵抗能力比較差。因為這種基因變體的形成年代與“杜康釀酒”這一歷史故事的時間相吻合，所以被我們稱為“杜康基因”。
遼寧日報：您能為我們介紹一下“杜康基因”是如何產生的嗎？
李輝：好。我們知道基因本身的產生是自發的、內部的、偶然的，基因變異一般是基因在復制過程當中出錯了才會變異，而這些“錯誤”大部分是中性的，但有的是有害的，會被淘汰掉，有的是有益的，會在特殊的條件下被保留下來，并且擴散、增長，在人群中具有這樣有益基因型的人會變得更多。 “杜康基因”就是有益基因突變被保留下來的一個例子。
很早以前，人類種植的糧食能達到夠吃就很不容易，很少有剩余。在距今兩三千年前，以中國人為代表的東亞人在農業生產上有了突飛猛進的發展，糧食有了大量的富余、積累，糧食釀酒也隨之出現。但是早期的釀酒工藝很粗糙，人們在利用真菌發酵生產酒精的過程中，經常會伴生一些高濃度毒素。這使得沒有檢測手段和經驗的古人，在飲酒時中毒死亡的悲劇時有發生。而體內含有降解酒中毒素基因的人在自然選擇中則占據了優勢。我們通過對這個基因自然選擇的分析，發現它是受到自然正選擇的。所謂正選擇就是在生存上有優勢，使得這個基因有更強的遺傳下來的能力。 “杜康基因”正式在這個時期產生的，具體來說是距今大約2800年前。
與歐美人相比中國人解酒能力確實強
遼寧日報：您是如何確定“杜康基因”出現的具體時間呢？
李輝：我們是在對分屬于全世界46個人類群體的近萬個體基因進行調查研究時，偶然發現這一基因變體的。研究表明，乙醇脫氫酶乙型基因所有7種變體出現的年代次序和遷徙的路線，跟人類走出非洲的DNA路線圖(目前大多數的遺傳證據支持，現代人類起源于非洲并向世界各地擴散遷徙)完全吻合，都是距今5萬年前走出非洲，并于距今2萬年前到達東亞。而我們提到的第七類變體，出現時間距今約2800年。
另外我們還有一座古代DNA實驗室，那里保存有從最早2.3萬年前一直到清代的各個不同歷史時期、不同考古區域出土的尸骨樣本。通過古人DNA的分析，我們發現距今約5000年前的新石器時代，幾乎不存在第七類變體，而到了距今2000多年前的秦代、漢代，第七類變體出現的比例變得非常高。這說明這個基因正好是在距今兩三千年前突然發生變化的。
依據基因調查結果與考古材料二者的互相印證，我們發現這個基因發生變化的時間正好與東亞人開始大量釀酒并流行飲酒的時間相吻合，在這個時期東亞人的基因發生了大范圍的優勝劣汰。
遼寧日報：但是我們知道同一時代的其他人群，比如歐美人也飲酒，他們為何沒有這種“杜康基因”呢？
李輝：其他地域或國家的飲酒歷史沒有我們這樣久遠。比如很久以前歐洲地區的人類，主要是以狩獵采集為生，農業生產是9000年前才從中東向歐洲內陸逐漸擴散傳播的。直到中世紀時，他們的糧食產量還不是很高，所以糧食釀造的酒非常少。雖然他們也通過水果釀造酒，如葡萄酒，但同樣是酒，不同植物釀造出來的酒中包含的物質是不一樣的。所以他們缺少與我們一樣的自然選擇的前提條件。
遼寧日報：如果我們與歐美人喝下等量的酒，中國人的解酒能力是否會比他們更強呢？更不容易醉呢？
李輝：解酒能力因個體體質差異存在差別，同時也與體內的乙醇脫氫酶(ADH)與乙醛脫氫酶(ADLH)的活性有關。不過具有“杜康基因”的人對酒精等一大類毒素的解毒能力確實會更強一些。
“杜康基因”還需配搭檔酒量才能真的大
遼寧日報：是不是只要我們身體內要有“杜康基因”就不容易醉酒呢？
李輝：不是的。實際上，有時候醉酒反而是由于它的存在。
遼寧日報：這又是為什么呢？
李輝：我們剛才講到，酒進入人體體內先由乙醇變成乙醛，乙醛再變成乙酸。我們知道酒精中毒主要是由乙醛造成的。 “杜康基因”確實在第一步中使我們將乙醇轉化為乙醛的能力增強了，但在乙醛變乙酸的過程中，大部分東亞人產生乙醛脫氫酶(ADLH)的能力，在后來的又一次基因突變中缺失了。現在東亞人產生乙醛脫氫酶(ADLH)的能力只有其他人群的1/8。這就使得上一步快，下一步慢，反而造成了乙醛聚集在體內不能被分解，產生很多負作用，比如一喝酒就臉紅。如果乙醛在人體內長時間聚集，甚至會對很多器官造成危害。
遼寧日報：就是說只有體內同時具備高效乙醇脫氫酶與乙醛脫氫酶的人酒量才會比較好？
李輝：是的。乙醇脫氫酶(ADH)與乙醛脫氫酶(ADLH)雖然聽起來名稱很相近，但是控制它們產生的基因卻分別在兩個不同的染色體上，所以遺傳的時候不是同時傳下去的，只有一小部分人同時具備這兩個基因的高效變體。對大多數人來說，“杜康基因”只能夠解決一部分的問題，但是酒永遠是危害多于益處的。
遼寧日報：那么具備“杜康基因”的人與缺失這個基因的人相比較，解毒能力到底能強多少呢？
李輝：這里面涉及到很多的參數，比如喝什么酒、濃度多少、喝的速度有多快等等，而且在不同的人體里面都存在或多或少的差別，我們粗略計算了一下，有“杜康基因”的人解毒能力比不具備這個基因的人高12倍。
遼寧日報：現代社會日常生活中，人們難免要喝酒應酬，我們是否可以開發基因藥物幫助人們解決遇到的難題？
李輝：應該是可以的。進入體內的酒精，約10%由呼吸道、尿液和汗液以原有的形式排出，其余90%經由肝臟，在乙醇脫氫酶與乙醛脫氫酶的參與下代謝出去。如果本身缺少這兩種酶，我們可以通過基因藥物提高這兩種酶的分泌濃度，或者通過補充它們的數量，來提高代謝速度，當然酒量也就提高上來了。但即使服用了含有這兩種酶的基因藥物，它們在人體中與酒精發生化學反應還需要一段時間，這期間還是會對人體的造成傷害。所以我們還是要提倡大家少飲酒，或者不飲酒。
專家檔案
李 輝 復旦大學生命學院現代人類學教育部重點實驗室副教授、博士生導師。主要研究方向：人類生物學，包括人類群體的遺傳多樣化，基因環境和疾病的協同進化，人體形態特征的基因關聯等；歷史人類學，通過分子人類學與歷史學考古學的交叉研究分析中華民族的形成過程。
