遗传学家进行了一项研究，以了解不同人种皮肤色素沉着差异的遗传起源，结果发现，与东亚和美洲原住民血统相关的基因是造成他们肤色较浅的原因。这一发现为皮肤癌的预防和治疗提供了启示，因为肤色相似的欧洲人患黑色素瘤的比例更高。

宾夕法尼亚州立大学的一个遗传学家小组正在寻找人类生物学一个古老问题的答案：不同种族的人之间皮肤色素根本差异的遗传起源。根据最近发表在《eLife》杂志上的一项研究，皮肤色素沉着与种族之间的联系比以前认为的要复杂得多。

研究小组证实，与东亚和美洲原住民血统相关的基因，而不是欧洲血统的人皮肤较白的基础基因，解释了东亚和美洲原住民后裔皮肤较白的原因。研究小组认为，了解一个人的祖先血统决定了哪些基因负责调节肤色，这对基因研究具有广泛的意义，尤其是在预防或治疗某些皮肤癌方面。

共同通讯作者、宾夕法尼亚州立大学病理学与检验医学系、生物化学与分子生物学系和药理学系的杰出教授基思-C-程（Keith C. Cheng）说："我们离为了解我们来自哪里、肤色变化是如何在分子上发生的以及为什么欧洲人的肤色变化与阳光诱发的黑色素瘤更有关联奠定基础又近了一步。"

卡利纳戈社区的护士与研究人员一起旅行，与较远的部落成员建立联系，并协助收集数据。图片来源：Khai C. Ang Ang

埃佐伊奇程（音译）说，了解人类肤色进化的关键线索就在多米尼克国一个小群体的基因组中。多米尼克岛位于著名的马提尼克岛以北，乘坐渡轮两小时即可到达，这个多岩石的小岛是卡利纳戈人的故乡，在加勒比海地区的美洲原住民中，卡利纳戈人的欧洲血统最少。

程 15 年前在他的实验室发现了欧洲人肤色较浅的基因后，首次与该部落建立了联系，该部落的祖先主要是美洲原住民和非洲人。2009 年，美国国立卫生研究院为程和共同通讯作者 Khai C. Ang 提供了初始资金。Ang与地理上和基因上与世隔绝的卡利纳戈人合作，以排除同一基因也调节美洲原住民和东亚人肤色的可能性。

程说："2005 年，我们发现了导致欧洲人肤色变浅的主要原因--SLC24A5 基因的变体，接下来的一个明显问题是：美洲原住民和东亚人的类似肤色又如何呢？这两个人群的肤色都相对较浅，但欧洲人患黑色素瘤的几率至少是他们的 15 倍。为什么东亚人和美洲原住民患皮肤癌的比例不一样呢？"

宾夕法尼亚州立大学病理学和实验室医学助理教授Ang说："肤色差异一直是人类生物学的一个谜。"

所有人类都起源于非洲，随着他们的足迹扩展到世界其他地区，出现了两个主要的迁徙分支：欧洲分支，包括印度次大陆和欧洲的民族；东亚分支，包括东亚和美洲。这两个分支的人都适应了地理和气候上不同的地区。

其中一种适应涉及黑色素，这是一种细胞色素，可使皮肤、头发和眼睛呈现深色。黑色素在一定程度上可以抵御阳光中的紫外线（UV），而紫外线会损伤皮肤细胞。但在欧洲和亚洲的北纬地区，黑色素也限制了对人体健康至关重要的维生素 D 的生成，Ang 说。

宾夕法尼亚州立大学的研究人员花了15年时间与加勒比海地区的卡利纳戈人合作，以更好地了解没有明显欧洲血统的人肤色的遗传学基础。图片来源：Khai C. Ang

Ang说："阳光的一个生物益处是维生素D，人体从紫外线照射中产生维生素D。在紫外线较弱的地方，黑色素较少的人可以更好地利用他们所拥有的任何照射。"由于这个原因，美洲原住民和东亚人的黑色素似乎都比有非洲血统的人少，但他们患黑色素瘤的几率却比欧洲人低。"人类基因组中有多种修饰可影响肤色，但人类历来按祖先分为三大类： 非洲人、美洲原住民/东亚人和欧洲人/南亚人，尽管欧洲人的肤色与东亚人和美洲原住民相似，但他们对紫外线的伤害更为敏感。某些细胞和遗传机制必须保护皮肤免受这种伤害。

既然研究小组已经证实，人类各移民分支的肤色是由不同的基因造成的，研究人员就可以开始更好地理解为什么欧洲人的肤色较浅机制会导致欧洲人的黑色素瘤发病率较高。这项工作证实，在人类的每一个迁徙分支中，都有不同的基因机制参与了浅色皮肤的进化。

研究人员表示，这项工作不仅仅是测试基因那么简单。 程说，卡利纳戈人"在慷慨地参与这项工作之前理所当然地保持着警惕"。

程说："我是带着天真、理想主义的观点进入这项工作的--科学可以造福每个人，包括这个群体，"他指出，他很快就了解到，许多卡利纳戈人有充分的理由持怀疑态度。"科学家以前曾与这样的人群合作，但却没有使他们受益。卡利纳戈人与欧洲世界接触的历史充满了殖民主义色彩。不能怪他们多疑"。

程、Ang和他们的合作者花了十多年时间与卡利纳戈人及其领导层建立关系。由民选官员组成的卡利纳戈人理事会负责监督社区。每隔几年就进行一次新的选举，这意味着研究人员必须在每次领导层变动时赢得部落的支持。

卡利纳戈人生活在加勒比海的一个小岛--多米尼克。图片来源：Khai C. Ang Ang

"我们曾经并将继续与卡利纳戈人理事会和社区护士讨论这个项目，讨论他们如何能够帮助解开人类皮肤色素沉着之谜，强调他们对科学的贡献，"Ang 说。"他们同意提供帮助。这太不可思议了。"

在 Ang 的带领下，研究人员多次前往多米尼克收集数据，每次与卡利纳戈人在一起的时间长达四个月。虽然部落成员会说英语，但他们主要用克里奥尔语交谈。研究人员与卡利纳戈族护士密切合作，这些护士与研究人员一起前往岛上最远的地方，帮助收集唾液和皮肤肤色测量数据，让研究参与者更加舒适。作为交换，研究人员学会了一些卡利纳戈语会话，并在卡利纳戈诊所做志愿者。

Ang说："我们获得了几笔小额赠款，包括一笔来自赫希扶轮社的赠款，用于购买医疗设备进行捐赠。"

程指出，团队还为该社区提供了卫星设备，这成为他们在2017年飓风"玛丽亚"之后的主要通信手段。研究人员说，这种共生关系体现了研究人员的科学意图。

"我们正在研究DNA中的这些微小变化--这是支撑全人类的生物学，"Ang说。"无论我们的祖先是谁，我们都是人类，我们都充满好奇心。我们和卡利纳戈人共同努力，以了解我们肤色的遗传之谜。"

研究人员从历史上怀疑卡利纳戈人几乎没有欧洲血统，他们证实他们只有大约 12% 的欧洲遗传基因。

程说："有了这一确认，我们知道可以利用这一人群的数据来关注浅色色素沉着的起源，而浅色色素沉着似乎很可能来自东亚的共同祖先。"

全人类都有一套相同的约 20000 个基因，但个体携带这些基因的不同组合，即等位基因。基因等位基因的常见组合决定了一个人的祖先--23andMe 等基因祖先服务就是通过这些图谱来追踪个人的祖先历史。大多数等位基因都有细微差别，例如 SLC24A5 中的单字母变化在很大程度上造成了欧洲人共同的浅肤色。

"这些等位基因的组合决定了祖先，并对肤色产生巨大影响，"程说。"我们都携带着突变形式的肤色基因或等位基因，从而形成了我们各自的肤色。肤色等位基因会使一个人的皮肤具有或多或少的黑色素。"

安通过在每位参与者的上臂内侧使用反射仪测量他们的皮肤黑色素。该装置闪烁光线，测量光线的反射量；黑色素较多的深色皮肤比浅色皮肤反射的光线少。然后将这些数值作为黑色素指数单位进行定量研究--数值越高，皮肤就越黑。Ang 还采集了唾液样本，以研究每位参与者的 DNA。

研究小组总共收集了 458 人的测量数据和样本，约占卡利纳戈人口的 15%，其中包括三名白化病患者。他们分析了遗传祖先，并对每个样本中约 300 万个肤色标记进行了测序。

Ang说："我们发现，仅美洲原住民/东亚人的祖先就贡献了至少20个黑色素单位。相比之下，每个欧洲人的基因突变和我们发现的白化病等位基因贡献了-4到-8个黑色素单位。事实证明，已发表的候选美洲原住民/东亚人皮肤美白基因都没有产生可检测到的效果。"

总体而言，研究人员确定，与其他加勒比人口相比，卡利纳戈人拥有更多的美洲原住民血统（约 55%）和更少的欧洲基因血统（约 12%），他们大约 32% 的祖先是非洲人。

研究人员称，黑色素指数测量结果和基因分析结果也与卡利纳戈人的口述历史相吻合，参与者在口述历史中报告了"黑人"、"卡利纳戈人"或"混合"血统。

程说："我们现在知道，已经确定的色素沉着候选基因并不对这一人群的肤色负责。这意味着这一人群可能会帮助我们发现真正导致美国原住民和东亚人肤色变浅的基因"。