微量营养素是人类饮食中含量甚微的矿物质，其对人类进化的影响可能远超既往认知。美国科学家9月10日在发表于《美国人类遗传学期刊》的一项研究中，揭示了全球不同地区的远古人类如何因为铁、钙、锌等矿物质的短缺或过剩，逐步演化出多种遗传适应性。

该研究第一作者、宾夕法尼亚大学的Jasmin Rees说：“不同人类族群生活在不同环境中，因此必须适应各类环境压力——例如疾病和饮食差异——这些压力经年累月会推动性状分化。”她于英国伦敦大学学院攻读博士学位期间主导了此项研究，其现为美国宾夕法尼亚大学博士后研究员。

微量营养素在人体新陈代谢、发育、免疫系统及其他功能中发挥着重要作用。然而作者指出，这些营养素在食物中的含量取决于土壤中的存在量，因此在不同国家和大陆之间存在显著差异。在膳食补充剂尚未普及时，许多族群长期处于关键营养素摄入不足或偶尔过量的状态。例如非洲雨林地区的部分居民因土壤缺碘易患甲状腺肿——一种因甲状腺肿大导致的颈部肿胀。

当营养缺乏严重且持续时，会对人类基因产生选择性压力。为深入探究这种遗传影响的范围，研究团队决定系统研究微量营养素整体如何影响人类进化历程。研究人员重点分析了276个与人体吸收、转运或利用铁、钙、锌、硒等13种必需矿物质相关的基因。他们分析了全球40个不同族群超过900名个体的基因数据，以追溯这些基因的进化轨迹。

“据我们所知，这是首个在全球范围内系统探讨多种微量营养素如何驱动人类适应机制的研究。”Rees指出。研究人员发现，所有被研究的矿物质都至少在一个人群中显示出基因适应性证据，这些微量营养素的影响在全球范围内清晰可辨。这表明每种微量营养素都可能曾在历史某个阶段对特定人群的进化产生过影响。

在分析的13种矿物质中，某些元素的表现尤为突出。居住于中美洲碘贫瘠土壤区域的玛雅人，其体内与碘调节或代谢相关的基因显示出显著的适应性变异——这可能是对饮食中低碘水平的进化响应。

与此相对，在南亚某些土壤镁含量极高的地区，研究团队发现当地人群的两个基因存在适应性变异——这些基因可能参与调控镁的吸收水平。作者推测，这种基因变化可能保护了该地区居民免受镁中毒的危害。

Rees指出，理解微量元素可及性所带来的选择压力如何影响人类基因演化，有助于确定哪些族群最容易因气候变化和集约农业导致的土壤养分流失而面临营养失衡风险。

“本研究是识别高风险群体的初步探索。”Rees强调，“我们希望通过更多研究，最终能为未来公共卫生决策提供科学依据。”

相关论文信息：

http://doi.org/10.1016/j.ajhg.2025.08.005