南非混血人群遗传祖先的大规模地理分析揭示复杂的人口历史与性别偏向混合模式

本研究针对南非混血(SAC)人群的遗传多样性展开深入调查，通过整合356名个体的全基因组数据、线粒体DNA和Y染色体分析，首次系统揭示了该人群的地理差异和性别偏向混合模式。研究人员采用ADMIXTURE、PCA和UMAP等多维度分析方法，发现Khoe-San祖先在内陆地区占主导(12-69%)，而欧洲和亚洲祖先在西部沿海更显著。研究不仅证实了女性偏向的Khoe-San基因流和男性偏向的欧洲基因流，还通过MALDER和MOSAIC技术追溯了混合事件的时间框架。这项发表于《BMC Biology》的工作为理解南非殖民历史和人口迁移提供了重要遗传学证据，对医学群体遗传学研究具有重要参考价值。

　　

南非这片土地承载着人类最古老的遗传多样性，其中Khoe-San人群代表着现代人类最早的分支之一。然而，随着欧洲殖民者的到来和奴隶贸易的开展，这片土地逐渐形成了独特的混血人群——南非混血(SAC)群体。这个群体如同活的历史书页，记录着Khoe-San原住民、欧洲殖民者、非洲班图语系人群以及来自亚洲的奴隶之间复杂的互动。但长期以来，科学界对这个群体的遗传构成认识有限，尤其缺乏对其地理差异和混合历史的系统性研究。

来自瑞典乌普萨拉大学(Department of Organismal Biology, Uppsala University)的研究团队决心揭开这一谜团。他们收集了来自南非22个地理位置的356名SAC个体的遗传数据，其中包括125名新测序个体，这是迄今为止对该群体最大规模的遗传调查。研究团队运用多种先进的遗传分析方法，包括全基因组关联研究、线粒体DNA测序和Y染色体分型，绘制了南非混血人群的精细遗传图谱。

研究采用了几个关键技术方法：1)使用Illumina InfiniumTM H3Africa芯片进行全基因组SNP分型；2)通过ADMIXTURE和PCA分析群体结构；3)应用MOSAIC和MALDER进行混合时间估计；4)利用SNAPPY进行Y染色体单倍群分型；5)对72个个体的完整线粒体基因组进行PacBio测序。样本来自南非多个地区，包括新采集的Graaff-Reinet、Nieu-Bethesda等7个地点。

区域遗传变异分析
研究发现SAC群体存在显著的地理差异。ADMIXTURE分析显示，Khoe-San祖先在14个地点占主导地位，贡献率从12%到69%不等。内陆地区显示出更高的Khoe-San成分，而东部地区班图语系人群的遗传贡献更显著。西部沿海地区，特别是开普敦周边，亚洲祖先的比例明显增高。这种地理分布模式与历史记载的移民和定居模式高度吻合。

混合时间估算
通过MOSAIC和MALDER分析，研究人员确定了不同祖先成分的混合时间。大多数混合事件发生在殖民时期(约10代以内)，但也有一些更古老的混合信号，可能反映了早期Khoe-San与东非牧民之间的互动。值得注意的是，班图语系人群与SAC的混合主要发生在殖民时期之后，这表明殖民活动可能加速了不同群体间的基因交流。

性别偏向混合模式
研究发现了明显的性别偏向混合模式。X染色体与常染色体的比较分析显示，Khoe-San的遗传贡献主要是通过女性传递(△Admix=0.0365)，而欧洲和东非的贡献则呈现男性偏向(△Admix=-0.0259和-0.0177)。这一发现得到了单亲遗传标记的支持——线粒体DNA中Khoe-San相关的单倍群频率(60%)远高于Y染色体中的对应比例。

讨论与意义
这项研究首次全面描绘了SAC群体的遗传地理格局，揭示了殖民历史如何塑造现代南非人群的遗传结构。发现不仅证实了历史文献记载的混合模式，如欧洲男性与Khoe-San女性之间的结合，还提供了量化证据。从方法论看，研究展示了如何整合多种遗传标记(常染色体、X染色体、线粒体和Y染色体)来解析复杂的人群历史。

在医学应用方面，研究强调SAC群体内部的遗传异质性，这对疾病关联研究的设计具有重要启示——需要充分考虑地理来源和祖先成分的匹配。从人类学角度看，工作为理解南非殖民时期的社会结构和权力关系提供了遗传学视角。

这项发表于《BMC Biology》的研究为南非人群遗传史建立了新标准，其多尺度分析方法也为其他混合人群研究提供了范本。未来研究可扩大样本量和地理覆盖，进一步解析SAC群体内部的微细遗传结构及其与健康特征的关联。