进化研究将双足膝关节形态的细微变化与生命后期的骨关节炎联系起来

人类的膝盖是设计的胜利。关节从我们与黑猩猩的共同祖先进化得相当快，以适应我们的两足行走，可能对我们作为一个物种的成功做出了贡献。然而，随着现代医学延长了人类的寿命，我们的物种已经学会了骨关节炎形式的疼痛，这种疼痛可以伴随这个生物力学杰作的运动。

在一项关于有助于使这种复杂关节成为可能的遗传特征的新研究中，一个国际研究小组发现，参与膝关节发育的调节开关也在骨关节炎中发挥作用，骨关节炎是一种部分遗传性疾病，至少折磨着 2.5亿人全世界的人。研究结果发表在《细胞》杂志上。

特伦斯·D·卡佩里尼 (Terence D. Capellini)、人类进化生物学系理查德·B·沃尔夫 (Richard B. Wolf) 副教授和该论文的通讯作者，根据我们的膝盖实际承受的负担来解释：

“从进化的角度来看，灵长类动物的膝盖从适应四条腿行走的力量到将所有重量都放在两条腿上，”他说。“从四足动物到两足动物改变了力的分布。我们所有的重量都通过我们的臀部和膝盖传递到我们的脚踝。关节中的细胞和关节的形状必须改变以适应这些新的力量。 “

有了这样一个特定的任务——并且受限于它起源于较老的灵长类动物的膝盖——优化的双足动物膝盖发展出了所谓的受限形态，也就是说，它不允许有太多变化。“正如你可以想象的那样，当你为飞机设计一个零件时，你不想偏离太多，”卡佩里尼说。

为了了解这种复杂机制是如何形成的，研究人员寻找加速自然选择的证据：帮助我们直立行走的一系列突变。

“我们想知道我们是否能在专门塑造膝盖的基因组区域看到古代进化的迹象——古代选择，”卡佩里尼说。为此，他们寻找特定调节开关的痕迹，即“负责打开和关闭使膝盖成为人类膝盖的遗传物质”的 DNA 片段。

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