人類的膝蓋是設(shè)計(jì)的勝利。關(guān)節(jié)從我們與黑猩猩的共同祖先進(jìn)化得相當(dāng)快，以適應(yīng)我們的兩足行走，可能對(duì)我們作為一個(gè)物種的成功做出了貢獻(xiàn)。然而，隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)延長(zhǎng)了人類的壽命，我們的物種已經(jīng)學(xué)會(huì)了骨關(guān)節(jié)炎形式的疼痛，這種疼痛可以伴隨這個(gè)生物力學(xué)杰作的運(yùn)動(dòng)。
在一項(xiàng)關(guān)于有助于使這種復(fù)雜關(guān)節(jié)成為可能的遺傳特征的新研究中，一個(gè)國(guó)際研究小組發(fā)現(xiàn)，參與膝關(guān)節(jié)發(fā)育的調(diào)節(jié)開關(guān)也在骨關(guān)節(jié)炎中發(fā)揮作用，骨關(guān)節(jié)炎是一種部分遺傳性疾病，至少折磨著 2.5億人全世界的人。研究結(jié)果發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上。
特倫斯·D·卡佩里尼 (Terence D. Capellini)、人類進(jìn)化生物學(xué)系理查德·B·沃爾夫 (Richard B. Wolf) 副教授和該論文的通訊作者，根據(jù)我們的膝蓋實(shí)際承受的負(fù)擔(dān)來解釋：
“從進(jìn)化的角度來看，靈長(zhǎng)類動(dòng)物的膝蓋從適應(yīng)四條腿行走的力量到將所有重量都放在兩條腿上，”他說。“從四足動(dòng)物到兩足動(dòng)物改變了力的分布。我們所有的重量都通過我們的臀部和膝蓋傳遞到我們的腳踝。關(guān)節(jié)中的細(xì)胞和關(guān)節(jié)的形狀必須改變以適應(yīng)這些新的力量。 “
有了這樣一個(gè)特定的任務(wù)——并且受限于它起源于較老的靈長(zhǎng)類動(dòng)物的膝蓋——優(yōu)化的雙足動(dòng)物膝蓋發(fā)展出了所謂的受限形態(tài)，也就是說，它不允許有太多變化。“正如你可以想象的那樣，當(dāng)你為飛機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)零件時(shí)，你不想偏離太多，”卡佩里尼說。
為了了解這種復(fù)雜機(jī)制是如何形成的，研究人員尋找加速自然選擇的證據(jù)：幫助我們直立行走的一系列突變。
“我們想知道我們是否能在專門塑造膝蓋的基因組區(qū)域看到古代進(jìn)化的跡象——古代選擇，”卡佩里尼說。為此，他們尋找特定調(diào)節(jié)開關(guān)的痕跡，即“負(fù)責(zé)打開和關(guān)閉使膝蓋成為人類膝蓋的遺傳物質(zhì)”的 DNA 片段。
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