“唾液酸”的进化BUG

翻译：陈心怡

自然界中有一个很特别的现象——对于人类而言的很多致命疾病，包括伤寒、霍乱、腮腺炎、百日咳、麻疹、天花、小儿麻痹症和淋病等等，在猿类和大多数其他哺乳动物中却并没有被发现。同为哺乳动物，为什么人类在这些疾病前的处境更加棘手呢？这还要从唾液酸说起。

“唾液酸”是一种糖分子，广泛存在于我们人体每个细胞的表面——相较于扎根于细胞膜的脂质和蛋白质部分，唾液酸所处的位置是更靠外侧的聚糖链顶端，也就是说，每个细胞最外侧的物质就是唾液酸了。那再说回人类倒霉的得病机制——上述的这些病原体都遵循同样的途径入侵我们的细胞，那就是“操纵”唾液酸。病原体到达人类细胞时，会先与细胞最外侧的唾液酸发生相互作用，以唾液酸作为第一“立足点”，之后它们会再寻找亲和性更强的受体。比如新型冠状病毒在与ACE2受体结合并入侵人体细胞之前，就是先完成了与唾液酸的对接。

人类细胞表面的唾液酸属于N-乙酰神经氨酸(Neu5Ac)，而猿类和大多数其他哺乳动物所携带的则是另一种名为N-糖基神经氨酸(Neu5Gc)的唾液酸。这样的差别造成了我们人类会得上述疾病，而其他哺乳动物大多不会——因为这些疾病就是通过Neu5Ac进入细胞或躲避免疫细胞“追杀”的。进化学领域的研究结果表示，在200多万年前更之前，人类所拥有的也是Neu5Gc唾液酸，但为了避免感染黑猩猩的疟疾寄生虫，人类的Neu5Gc唾液酸进化为了Neu5Ac。没想到的是，沧海桑田之后，这样的进化却成为了我们人类有别于其他哺乳动物的新Bug……

参考文章：doi:10.1126/science.abe0028