爱尔兰和爱尔兰人民与许多事物有关，包括矮妖、绿色三叶草、凯尔特竖琴、在乡间吃草的羊群以及圣帕特里克节。17 月 17 日，全球都会举行游行和宗教节日来纪念爱尔兰的守护使徒，以纪念帕特里克的大致去世日期——493 年 460 月 XNUMX 日（历史学家对实际年份存在争议，可能更接近 XNUMX 年）。
爱尔兰人也与红头发和白皮肤有关——理由很充分：大约 10% 的爱尔兰人有红头发、白皮肤 皮肤和浅色眼睛。本文探讨了这些特征背后有趣的医学遗传学。我们将深入研究导致许多爱尔兰人拥有独特的红头发和浅色皮肤的遗传因素，以及这些特征与人类遗传学的关系，特别是 黑色素瘤.
人们为什么有红头发？
红发在爱尔兰和苏格兰最为常见。事实上，爱尔兰约有 10% 的人口拥有红发，是世界上红发最集中的地方。英格兰、丹麦、冰岛和挪威海岸沿线的祖先后裔中也自然存在着红发。居住在美国的自然红发人被认为拥有西北欧血统。
内 的DNA，有一些片段可以指定一个人会有红头发。这些片段统称为“红色头发颜色”或 RHC 变体。这些变体负责生产 色素 这将决定头发、皮肤以及深色或浅色眼睛。
导致红色头发的主要 DNA 片段和部分 RHC 变体被缩写 MC1R，代表黑皮质素 1 受体。MC1R 有数百种变体，但它特别重要，因为它调节色素的产生。
当 MC1R 完全发挥作用时，它会在黑素细胞内产生棕黑色素。这些深棕黑色（黑色素) MC1R 产生的色素被称为 葡聚糖。它们会被分泌出来。皮肤黝黑的人，比如非洲裔，拥有功能齐全的 MC1R，能够分泌真黑素。
当 MC1R 发生突变时，它会失去部分功能，不再产生深色色素，而是产生红黄色素。这些在黑素细胞内产生的浅色色素被称为 苯丙氨酸 并会被分泌。如果一个人天生就有红头发，那么他们的黑素细胞主要产生的是褐黑素，而不是真黑素。
科学家将 MC1R 突变的红色头发颜色变体称为 R151C、R160W 和 D294H。1 如果一个人天生就有红头发，那么他/她就遗传了 R151C、R160W 或 D294H，即 MC1R 的突变形式。他们的细胞会从突变的 MC1R 中产生红黄色素。
尽管这种基因 突变 MC1R 基因不能完全发挥作用，但其遗传在西北欧人群中是可以容忍的。这意味着在北纬地区，选择压力并没有将其从人群中消灭，因为 MC1R 基因突变不会降低人们在北方的生存能力。2 相反的情况可能发生在靠近赤道的地方，因为那里没有发现导致红黄色素产生的 MC1R 突变。 下图直观地描述了MC1R变体在不同纬度的遗传情况。
为什么红头发的人也有白皙的皮肤和眼睛？
除了产生导致红头发的浅色红黄色素外，红色染发剂 MC1R 变体还能导致浅肤色。
黑色素细胞 不管你的皮肤是什么颜色，黑色素细胞都会赋予皮肤颜色。黑色素细胞会产生并分泌黑色素体（豆荚状囊泡），其中含有褐黑素或真黑素色素。皮肤细胞吸收这些黑色素体，从而赋予皮肤颜色。你的皮肤越黑，黑色素细胞产生的真黑素就越多。你的皮肤越白，黑色素细胞产生的真黑素就越少。如果你天生有一头红发，那么你的皮肤也会很白，因为你的黑色素细胞产生的是褐黑素而不是真黑素。
尽管眼睛的颜色要复杂得多，但类似的过程也导致了眼睛颜色变深。真黑素使眼睛呈现出深棕黑色。如果没有完全发挥作用的 MC1R，眼睛就无法产生真黑素，而没有真黑素，眼睛就不会变黑。
天生红头发的人有突变的 MC1R，这使他们拥有红色的头发、浅色的皮肤和浅色的眼睛。
红头发的人有患黑色素瘤的风险吗？
答案是肯定的。天生红发、浅色眼睛和浅色皮肤的人遗传了罹患黑色素瘤的更高遗传风险。研究已经证实了黑色素瘤与红发色变体之间的联系 MC1R：R151C、R160W 和 D294H。3
这种风险并不意味着所有天生红发的人都注定会患上黑色素瘤。这意味着他们 更有可能 比那些色素较深的人更容易受到细胞损伤，从而导致 癌症 晚年。需要注意的是，风险的增加并不是必然的。
很大程度上取决于生活方式的选择和其他因素。例如，如果一个红头发的人小时候被晒伤，或者 经常暴露于紫外线，可能通过 室内晒黑 或者通过前往低纬度地区，这将产生巨大的影响。缺乏 防晒 在户外使用或穿着防紫外线的衣服也会有影响。痣超过 50 个也是 风险因素.
此外，红发患者的直系亲属中是否有人患有黑色素瘤也是一个重要因素。家族病史可以表明 额外 存在遗传风险因素，增加了风险。最重要的是，所有人的黑色素瘤风险因素都是一样的 风险因素 对于那些红头发的人来说，这些风险因素很简单 风险更大 对于那些患有 MC1R 突变的人来说。
为什么缺乏真黑素会增加患黑色素瘤的风险？
真黑素是一种深色色素，有助于保护皮肤细胞免受紫外线的伤害。红色头发的人没有丰富的真黑素。因此，当他们的皮肤细胞暴露在紫外线下时，他们没有任何天然的保护作用，而深色色素的人则有一些。
不幸的是，事情远比紫外线复杂得多。科学研究表明，褐黑素本身也能损伤 DNA。4 同样，除了调节色素产生之外，MC1R 还调节 DNA 损伤的修复并有助于维持基因组的完整性，这些都是癌症风险的主要决定因素。3 换句话说，功能性（未突变）的 MC1R 保护我们的染色体——我们从父母那里继承的关键物质，使我们成为我们自己——而那些患有 MC1R 突变的人则没有这种保护。
在患有黑色素瘤且具有红色头发颜色变异的个体中，肿瘤的 DNA 突变明显多于其他个体。5 这些突变是在红发人的一生中获得的。由于许多黑色素瘤发生在较晚的年龄，超过了生育年龄，因此 MC1R 像 R151C、R160W 和 D294H 这样的突变会传递给后代。这允许突变 MC1R 继续存在于人类基因组中，特别是在北纬地区。
未来人口预测 MC1R 遗传学？
在与非洲有关的人群中观察到了完全功能的 MC1R 和相关基因。在赤道沿线，太阳与地球平行，因此保护自己免受强烈紫外线的伤害至关重要。在那个纬度，产生深色色素来帮助保护皮肤是健康生活的必要条件。这解释了为什么 MC1R 导致其无法正常运作的现象在非洲本土人群中非常罕见，甚至从未出现过。
此外 MC1R 北欧人群中发生的突变，亚洲各地的人群与世界其他地区相比，具有不同的 MC1R 基因。至少有 200 MC1R 变体，这意味着其中大多数与来自爱尔兰的红色头发颜色变异变体不同，在东亚和东南亚人中都有观察到。1 这里的 MC1R 基因代表了世界上最大的群体中的基因。
真黑素和褐黑素的比例决定了一个人的肤色。因此，皮肤颜色有数百种变化。 MC1R 世界各地都存在这种色素变异。这些色素变异通过我们祖先的基因自然选择为皮肤提供了保护，尤其是在 1500 世纪之前，当时人们开始在全球各地迁徙。
如今，我们看到的头发和肤色差异很大程度上反映了 1500 年以后开始的全球移民和基因混合。估计在未来 10,000 年内，随着同样的混合，人类将只有一个种族，拥有相同的头发、眼睛和肤色，差异很小。据预测，突变的 MC1R 将不会出现。
结语
如果你天生就有红头发，那么你携带 MC1R 基因突变，这也与白皙的皮肤和浅色的眼睛有关。这种组合会显著增加你患黑色素瘤的风险。首先要 采取主动措施保护你的皮肤 今年三月及以后。
案例
1. Upadhyay PR、Swope VB、Starner RJ 等。探索黑皮质素 1 受体的奇妙景观。 颜料 手机 黑色素瘤研究. 2024;37(5):667-680. doi: 10.1111/pcmr.13180.
2. Guida S, Guida G, Goding CR. MC1R 的功能、表达及其对靶向治疗的影响。 J Invest Dermatol 杂志. 2022;142(2):293-302.e1. doi: 10.1016/j.jid.2021.06.018.
3. Guida S, Bartolomeo N, Zanna PT 等。意大利东南部的散发性黑色素瘤：黑皮质素 1 受体 (MC1R) 多态性分析对低风险人群的影响以及三种新型变体的报告。 皮肤病学研究。 2015; 307：495-503。
4. Mitra D, Luo X, Morgan A 等. 红发/白皙皮肤背景下黑色素瘤致癌的紫外线辐射独立途径。 自然。 2012; 491：449-4532012。
5. Johansson PA、Pritchard AL、Patch AM 等。黑色素瘤的突变负荷受 MC1R 基因型影响。 色素细胞黑色素瘤研究。 2017; 30：255-258。