身体气味基因
rs17822931 如何影响人类气味 — 以及这对基因配对的意义
大约有二十亿人不会产生腋下体味。如果你在西方提到这一点,人们会认为你在开玩笑。我们将体味视为一种普遍的人类现象,认为这是需要被清洗和喷洒以压制的东西。但对于大多数东亚人来说,清洗是多余的。那里什么都没有。
为什么?一个单核苷酸:rs17822931,这是ABCC11基因中的一个SNP。这个基因的一个版本将气味前体泵入你的腋臭汗腺。皮肤细菌会消耗这些前体,并排出我们所识别的体味分子。另一个版本(Gly180Arg替代)破坏了泵的功能。没有前体,没有细菌的盛宴,也就没有气味。这个损坏的泵还会产生干燥、脱落的耳垢,而不是湿润、粘稠的那种。
这不仅仅关系到个人卫生。如果人类部分通过体味来评估伴侣的兼容性,正如遗传配对的基础研究所暗示的,那么世界上有一半的人口正在错过这个信号。这是一个值得研究的混淆因素。
ABCC11基因和rs17822931
ABCC11基因在你的腋臭腺中充当泵,这些腺体集中在你的腋下、腹股沟和乳头周围。这些腺体并不是在你锻炼时让你降温的腺体(那些是小汗腺,它们主要产生盐水)。腋臭腺释放一种浓稠的油性液体,这种液体本身实际上没有气味。气味发生在下游:你皮肤上的细菌,主要是Corynebacterium和Staphylococcus,会食用分泌的前体,并排泄出我们所识别的挥发性化合物,形成体味(Natsch & Emter, 2020)。
如果你至少有一个有效的拷贝(G 等位基因,基因型 GG 或 GA),泵就能正常工作。前体物质会通过你的汗液释放,细菌会以它们为食,你会产生体味以及湿黏的耳垢。如果你的两个拷贝都是 A 等位基因(AA 基因型),泵就坏了。没有前体物质到达皮肤。细菌没有任何可以利用的东西。你会几乎没有或没有腋下体味,以及干燥、脱屑的耳垢(Yoshiura et al., 2006)。
你的耳垢类型和体味来自同一个基因,这并不是巧合。耳道的耵聍腺和腋下的顶浆腺都依赖于 ABCC11 转运蛋白。Rodriguez 等人(2009)在 Journal of Investigative Dermatology 中确认,功能性 ABCC11 等位基因对于腋下气味的形成至关重要。没有有效的转运蛋白,就没有细菌的原材料,也就没有气味。他们还发现,尽管 AA 个体并不需要,但由于社会习俗,他们仍然经常购买除臭剂。
一个基因。一个SNP。它决定了你是否产生腋下体味,你的耳垢类型,以及,正如我们将看到的,基于MHC的伴侣选择的嗅觉通道如何对你起作用。
一种古老的突变 — 在何处以及何时
臭味的G等位基因实际上是原始的,祖先版本。哺乳动物利用顶泌腺通过气味相互传递信号。体味是进化的默认状态。A等位基因是大约50,000年前在西伯利亚/中亚地区出现的较新的功能丧失突变。它出现在乌斯季-伊希姆谱系中(约45,000年前)和来自中国北方的天元个体中(约40,000年前)。
今天的地理分布令人瞩目:
- 东亚人群: 80–95% 拥有 AA 基因型(无体味)。在韩国和日本,这一频率接近 100%。
- 欧洲和非洲人群:97–100% 至少携带一个 G 等位基因(体味存在)。
- 南亚和中亚人群: 中等频率,反映历史混合。
A等位基因因单核苷酸的变化在东亚迅速传播,这种速度通常指向正向选择(Ohashi et al., 2011)。失去体味一定为这些人群在生存或繁殖方面提供了显著的优势。遗传学家现在使用rs17822931作为一个有信息的祖先标记,因为很少有其他SNP显示出如此明显的大陆分界。
我们为什么最初进化出体味
如果体味只是出汗的不幸副产品,那么就没有理由存在专门的腺体机制来产生它。但顶泌腺并不是随机的。生物学上的意图显而易见。
These glands wake up at puberty, precisely when sexual signaling becomes relevant. They cluster exclusively in reproductive zones (armpits, groin, areolae), not the palms or forehead. They pump out specific chemical precursors rather than generic sweat, and bacteria convert those precursors into individually distinctive volatile compounds. Our noses are tuned for this: Natsch and Emter (2020) note that humans show "particularly high sensitivity" to axillary odours compared to other environmental scents, even when we consciously try to scrub them off.
体味模式随着时间的推移是稳定的,具有遗传决定性,并且具有个体特异性。这些并不是代谢废物的特征。这些是一个沟通系统的特征,这个系统使得亲属识别、个体识别以及潜在的伴侣质量评估成为可能。
为什么进化在世界一半的地方将其移除
如果体味具有重要的信号功能,为什么自然选择在东亚人群中消除了它?有三个假设在竞争:
- 寒冷气候适应(最有力的证据):Ohashi 等人(2011)发现 A 等位基因的频率与绝对纬度相关——越往北越常见。在寒冷的温度下,减少出汗可以保存重要的体热和湿气。迁徙经过西伯利亚并进入东北亚的人群面临着人类曾经居住过的一些最寒冷的环境。
- 对无气味的性选择: Natsch & Emter (2020) 提出,对低气味伴侣的偏好可能促使功能缺失等位基因的固定:“在古代亚洲文化中,无气味的表型早期成为一种受欢迎的社会属性。” 如果那些古代文化喜欢无气味的伴侣,单靠性选择就可能迅速传播 A 等位基因。
- 农业社会的人口密度:在一个紧密团结的农业定居点,不散发像更衣室那样的气味可能是一个严重的社会优势。当人们从小型游牧群体转变为拥挤的村庄时,浓烈的气味不再被视为性感,而是开始成为一个问题。
这些假设并不是相互排斥的。寒冷可能是传播的起点,而对无气味的性选择可能完成了这个过程。
文化的回响至今仍然存在。在韩国和日本,明显的体味(臭汗症)有时被视为一种需要外科手术去除腺体的医学状况。在西方文化中,同样程度的气味则被认为是完全正常的。
悖论:如果体味是为了配偶选择而进化的,为什么进化又消除了它?因为进化并不是为了任何单一功能进行优化。一个在非洲草原上帮助你找到配偶的特征,在零下40度的新石器时代农业村落中可能会变成一种负担。
汗衫实验 — 基础但有争议
在1995年,Claus Wedekind发表了著名的汗味T恤研究。男性连续穿着同一件T恤两晚。女性闻了这些T恤并进行了评分。研究发现:女性更喜欢那些MHC(主要组织相容性复合体)基因与自己不同的男性的气味。这项研究开启了一个关于遗传兼容性的新领域(Wedekind et al., 1995)。
DNA Romance的DRom 1.0算法依赖于这个前提,使用100个MHC SNP来计算你的HLA与潜在伴侣的HLA有多不相似。理论上,不相似的MHC意味着你们会觉得彼此的气味有吸引力。这就是“化学反应”。
然而,自1995年以来,证据变得更加复杂:
- Natsch & Emter (2020) 在 皇家学会哲学会刊 B 的一项重要综述中发现“没有证据表明存在与 HLA 相关的模式”在气味化合物的组成中。他们指出,MHC 蛋白可能不会与气味前体结合,因此我们仍然不知道 MHC 基因究竟会如何改变你的气味。
- 根据同一评论,最初的汗湿T恤结果“在更大规模的研究中未被复制”。
- Winternitz等人(2017年)的一项荟萃分析涵盖了多个研究,发现MHC差异对气味偏好的整体影响不显著(Zr = −0.024,p = 0.289)。
- Derti & Cenik (2010) 发表了一篇题为 "缺乏 MHC 依赖的伴侣选择证据" 的论文,刊登在 PLoS Genetics,质疑在群体层面上研究时,这种影响在人类中是否根本存在。
最初的汗衫实验开启了一条真正有趣的研究方向。但关于MHC到气味再到偏好的直接路径的证据比流行科学报道所暗示的要复杂得多,诚实的做法是这样说。
混淆 — 当没有气味可供评估时
现在将ABCC11的发现叠加到MHC-气味假说上。
如果你们都携带G等位基因(都产生体味),基于气味的兼容性测试就会如宣传所述有效。你们可以互相闻到对方的气味,如果你们的MHC基因不相似,你们每个人都应该觉得对方的气味具有吸引力。
但是如果一个伴侣携带AA,而另一个伴侣携带GG或GA,那么通道是单向的。AA的人的鼻子工作正常;他们可以嗅到并评估伴侣的气味。但是GG/GA的伴侣没有收到气味信号。他们正在评估沉默。
如果双方都携带AA,腋下嗅觉通道将完全沉默。两个人都没有发出信号。对于大约二十亿人来说,这就是默认状态。
这并不是对基于MHC匹配的批评。这是一个真正的混淆因素。如果这个机制依赖于气味,那么它的有效性取决于气味是否真的被产生。
但MHC仍然重要——不仅仅是表面问题
嗅觉并不是唯一的通道。ABCC11 特别控制 腋下(腋窝)气味。唾液、呼吸、皮肤脂质和生殖分泌物都通过 ABCC11 独立的途径携带分子信息。
亲吻是一个很好的例子。Wlodarski & Dunbar (2015) 将其提出作为一种MHC测试机制。它使两个人靠得足够近,以便进行非腋下气味评估并交换唾液,而唾液携带着丰富的分子特征。如果MHC信息通过多个渠道传播,失去一个(腋下气味)并不一定会消除信号。
三条证据表明,MHC 兼容性在任何单一感官通道之外都是重要的:
- Wu et al. (2018) 研究了 262 名 亚裔美国人 的快速约会者,这一人群可能具有较高频率的 ABCC11 A 等位基因。女性偏好 MHC 不相似的伴侣,这一效应在预测第二次约会邀请时“可与个性相媲美”。这一结果是通过 真实约会行为 测量的,而不是通过闻 T 恤。如果基于 MHC 的吸引力仅通过腋下气味起作用,那么在许多参与者不产生腋下气味的人群中,这一结果不应该存在。还有其他因素在传递信号。
- 后代的免疫多样性:父母之间的MHC差异会产生具有更广泛HLA等位基因和更强病原体抵抗力的孩子。这一好处与父母是否能够相互嗅闻无关。
- 降低流产风险: Ober et al. (1998) 发现,HLA相似的伴侣,即共享更多MHC等位基因的伴侣,流产率显著更高。过多的HLA相似性会增加妊娠失败的风险,这与任何人的气味无关。
Kromer et al. (2016) 还发现了 MHC 兼容性与已建立伴侣的性满意度之间的关联,表明 MHC 不相似不仅对初始吸引力重要,而且对长期关系也有影响。
MHC 差异性影响你是否能闻到伴侣的腋下气味。后代的免疫多样性、降低流产风险以及通过亲吻产生的化学反应,都是通过与 ABCC11 无关的渠道进行的。
在DNA Romance中的含义
这正是DNA Romance在我们的分析中包含rs17822931的原因。我们的DRom 2.0性状预测系统已经读取了这个SNP,以预测耳垢类型(湿或干),这是控制腋下体味的相同变异。我们知道哪些用户携带AA、GA或GG。
我们的 DRom 1.0 MHC 兼容性评分使用了 HLA 区域的 100 个 SNP。如果您拥有有气味的基因型 (GG/GA),基于气味的“化学”预测得到了研究的支持,即使科学家们仍在争论确切的途径。对于携带 AA 基因型的用户,MHC 兼容性仍然可以预测后代的免疫多样性和降低流产风险。Wu 等人 (2018) 的速配研究在这里是相关的:在亚裔美国人中观察到了真实的基于 MHC 的吸引力,这一人群中许多参与者可能携带无气味的基因型。无论他们使用什么渠道,这都不是他们的腋下。
我们可以将 rs17822931 纳入我们展示兼容性评分的方式吗?可以。了解双方伴侣是否都会产生体味、只有一方产生,还是双方都不产生,将使我们能够为用户提供更好的背景信息,帮助他们理解 MHC 分数对他们特定配对的意义。
We wrote this article because the relationship between MHC genes, body odour, and attraction is more complicated than "dissimilar MHC equals chemistry." We would rather explain the nuance than pretend it does not exist.
关于科学的说明
科学家们仍在争论MHC-气味假说。Wedekind于1995年的汗衫研究具有影响力,但面临重复性挑战;Winternitz等人(2017)的荟萃分析发现没有显著的总体效应。Wu等人(2018)在一项快速约会研究中发现了基于MHC的真实吸引力,但仅在一个单一的人群样本中。没有任何一项研究是最终的结论。引用的ABCC11人群频率(东亚人群中80-95% AA)来自Yoshiura等人(2006)和Ohashi等人(2011),这两项研究仍然是该变异全球分布的权威调查。
参考文献
- Yoshiura, K. 等 (2006). ABCC11 基因中的一个 SNP 是人类耳垢类型的决定因素。自然遗传学, 38(3), 324–330. doi:10.1038/ng1733
- Rodriguez, S. 等 (2009). 除臭剂使用依赖于 ABCC11 基因型:个人卫生中个性化遗传学的潜力。调查性皮肤病学杂志, 129(11), 2686–2689. doi:10.1038/jid.2009.129
- Wedekind, C. 等. (1995). 人类中的MHC依赖性伴侣偏好. 伦敦皇家学会B辑会刊, 260(1359), 245–249. doi:10.1098/rspb.1995.0087
- Ohashi, J. 等 (2011)。围绕 ABCC11 基因的扩展连锁不平衡及 ABCC11 538G>A 多态性在耳垢类型中的作用。分子生物学与进化,28(1),849–857。doi:10.1093/molbev/msq264
- Natsch, A. & Emter, R. (2020). 从进化的角度看人类腋窝气味形成的特定生物化学。皇家学会B哲学会刊, 375(1800). doi:10.1098/rstb.2019.0269 (PMC7209930)
- Winternitz, J. 等 (2017)。人类和非人类灵长类动物中MHC依赖的配偶选择模式:一项元分析。分子生态学,26(3),668–688。doi:10.1111/mec.13920
- 吴,K. 等 (2018)。人类的伴侣选择:超越体味和MHC。进化与人类行为,39(5),556–565。
- Kromer, J. 等 (2016)。HLA 对人类伴侣关系和性满意度的影响。科学报告,6,32550。doi:10.1038/srep32550
- Ober, C. 等 (1998)。人类中的HLA与伴侣选择。美国人类遗传学杂志,61(3),497–504。doi:10.1086/515511
- Wlodarski, R. & Dunbar, R.I.M. (2015). 吻中有什么?浪漫亲吻对伴侣吸引力的影响。进化心理学,13(3)。doi:10.1177/1474704915579575
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