现代人约20万年前起源于非洲，约10万年前向欧亚大陆扩散。“走出非洲”的人群面对新的地理和生态环境逐渐产生了许多适应性的表型变化，造就了当今世界人群丰富的表型多样性。解析人类表型多样性的分子机制和进化规律将理解人类的演化历史提供重要的信息。东南亚地处亚洲与大洋洲、太平洋和印度洋之间的“十字路口”，是亚洲纬度最低的地区并跨越赤道线，同时也是早期人类定居亚太地区的重要走廊。东南亚拥有除非洲大陆之外最为丰富的人类文化、语言、种族和表型多样性。考古学和遗传学等多学科研究显示，东南亚一直是人类（包括直立人和早期现代人等）频繁定居、迁徙、扩散和交流的重要区域。

　　东南亚分布有许多古老的现生土著人群，在赤道线附近低纬度的热带雨林气候长期的自然选择下，产生了许多适应环境的体貌表型，如矮身高、深肤色、卷头发和宽扁鼻翼等。目前，对这些类似于非洲祖先的体貌表型研究很少。我们之前的研究表明，生活在柬埔寨东北部热带雨林中的土著存在非常古老而特有的母性遗传世系，这些土著可能代表了走出非洲以后约6万年前定居在亚洲南部早期现代人的隔离后裔（Zhang et al, Nat. Commun.,2013）。因此，柬埔寨土著是研究多样化表型对环境适应机制的理想人群。我们与柬埔寨金边皇家大学地理系的团队合作，在野外调查时观察到柬埔寨土著拥有矮身高等特征表型。柬埔寨官方数据显示，这些土著女性的平均身高为148.7cm，低于全国女性152.7cm的平均身高水平(Cambodia Official Demographic and Health Survey, 2000)，同时远低于其他亚洲国家人口的身高水平，如中国汉族女性的平均身高为158.0cm（https://worldpopulationreview.com/country-rankings/average-height-by-country）。

　　为了探讨这些土著的群体历史和表型适应的分子机制与进化规律，我们与中科院北京基因组研究所（国家生物信息中心）（BIG）陈华研究组合作，对柬埔寨土著进行了全基因组测序并开展了系统的群体遗传学分析。首先，利用全基因组数据构建的群体聚类关系表明，柬埔寨土著位于东亚人群亲缘关系树较根部的位置，与其它人群的分歧明显，印证了他们是古老人群的结论。我们开发了一种T-统计量的选择分析方法，可以同时对多个群体进行基因组选择信号的分析。我们整合非洲人群、北欧人群、南欧人群和东亚汉族的数据，分析了柬埔寨土著基因组中特有选择的信号，发现了1,187个受选择的基因组区域。对这些区域中基因的功能富集分析发现了与身高、头发形态和面部轮廓等体貌表型相关的基因及其受选择的突变位点，包括与卷发表型相关的基因TCHH和TCHHL1，与鼻子形态相关的基因PAX3，以及与身高相关的基因ENTPD1-AS1。这些基因均表现为在柬埔寨土著中特有的达尔文正选择信号。TCHH和TCHHL1两个基因各有一个错义突变（改变氨基酸序列）在柬埔寨土著中富集，而这两个基因均与卷发表型有关。其他两个受选择基因（PAX3和ENTPD1-AS1）的受选择突变均位于基因的非编码区。我们进一步的细胞功能验证实验证实了PAX3和ENTPD1-AS1受选择突变位点影响基因的表达调控，从而可能最终影响鼻子形态和身高两个体貌表型。

　　尤为重要的是，我们在柬埔寨土著中发现的这些受选择基因及其突变位点在具有相似表型的非洲狩猎-采集人群以及其他人群中并没有发生富集，说明东南亚土著的这些表型可能是独立起源和平行进化的结果。我们对东南亚土著的研究为探索人类表型多样性的进化模式和遗传机制提供了范例。该研究成果以“The distinct morphological phenotypes of Southeast Asian aborigines are shaped by novel mechanisms for adaptation to tropical rainforests”为标题，于2021年4月27日在线发表于《国家科学评论》（National Science Review）。张晓明（副研究员）、刘琪（博士生，BIG）、张慧（副研究员）和赵石磊（博士生，BIG）为论文的共同第一作者。宿兵（研究员）和陈华（研究员，BIG）为论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、上海人类表型组计划（I期）等项目的资助。

　　文章链接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwab072