最愛出汗的物種，高效的「降溫」能力是怎麼來的？

人類皮膚上分布有相當高密度的汗腺——是黑猩猩和獼猴的10倍。近日，美國賓夕法尼亞大學醫學院的研究人員揭示了這種獨特「降溫」特性的基因進化史。相關論文發表在《美國國家科學院院刊》上。

研究人員表示，人類皮膚的汗腺密度之所以如此之高，很大程度上得益於DNA調控區（增強子區域）上發生並積累的變化。這些變化驅動了汗腺製造基因的表達，使人類成為類人猿中最愛出汗的一大物種。

「該研究準確定位了人類一種最極端、最獨特的進化特徵的遺傳基礎。」論文作者、賓夕法尼亞大學醫學遺傳學助理教授Yana Kamberov博士說。

科學家們普遍認為，人類高密度的汗腺反映了一種古老的進化適應。這種適應以及大部分身體毛髮的喪失，能幫助人類通過蒸發汗液來達到降溫的目的。如此，對早期人類而言，在炎熱、荒蕪的非洲大草原上奔跑、狩獵和生存變得更容易了。

2015年，Kamberov曾在小鼠身上發現，一種被稱作EN1（Engrailed 1）的基因的表達水平決定了小鼠汗腺的密度。EN1編碼一種轉錄因子蛋白，後者會在發育過程中誘導未成熟的皮膚細胞形成小汗腺。基於這一特性，Kamberov和他的同事們推測，增加EN1含量的遺傳進化或許是促使人類產生更多汗腺的方法之一。

基因的活性通常受到DNA中鄰近的增強子區域的影響，激活基因的因子可以結合在一起，並幫助驅動基因的表達。在這項研究中，Kamberov和她的團隊發現了一個被稱為hee18的增強子區域，它能促進皮膚中EN1的產生，從而誘導更多汗腺形成。研究人員表示，人類版本的hee18比猿或獼猴版本更活躍。

Kamberov團隊還對人類hee18獨有的個體突變進行了分析，展示了為什麼其中一些基因會促進EN1的表達，並表明若將這些突變回退到黑猩猩版本的hee18，會使增強因子的活性降低到黑猩猩水平。

此前，針對人類特有進化特徵（如語言）的研究，通常涉及多個調控區域的複雜基因變化。然而，新研究表明，人類的「高汗」特徵（至少在一定程度上）是通過調控區域hECE18中的反覆突變而進化的。

此外，本研究還具有醫學意義。「嚴重的傷口或燒傷通常會破壞皮膚上的汗腺，到目前為止，我們還不知道如何讓汗腺再生。但這項研究讓我們離汗腺再生更近了一步。」Kamberov說。