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背景：
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(Glucose-6-phosphate Dehydrogenase, G6PD)缺乏症是世界上最常见的一种遗传性酶缺乏症，多数患者临床表现为无症状，该缺乏症常与新生儿黄疸有关，并在暴露于感染、蚕豆以及某些药物等外源性因素后发生急性溶血性贫血。疟疾作为人类历史上重大传染病之一，有着极高的致死率，并被证明对人类近期的进化产生了深远的影响。近年来，越来越多的研究表明葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏症的致病等位基因频率以及其他红细胞遗传多态性，如镰状细胞病和α地中海贫血等，都与疟疾的流行高度相关。尽管G6PD缺陷等位基因似乎可以抵抗疟疾，但其在临床上与预防疟原虫感染的确切联系仍然是存在争议的。最近，人类群体遗传学的研究方法已被广泛应用于人类基因组上选择信号的扫描，并已成功发现众多受自然选择作用的基因位点，其中包括与抵抗疟疾相关的变异。因此，本研究拟通过在比奥科岛上开展的病例对照研究，探讨G6PDA-不同基因型对于恶性疟原虫的抵抗作用，并且使用群体遗传学的方法检测疟疾作用于G6PDA-等位基因而留下的选择痕迹，进一步阐明非洲人群G6PDA-突变等位基因是否受到自然选择。
方法：
本课题组在疟疾高度流行的非洲赤道几内亚的比奥科岛上，展开了一项包含342例感染恶性疟原虫的个体以及1287例对照的病例对照研究，统计不同G6PD缺陷基因型个体内恶性疟原虫的密度。此外，使用PCR-HRM的非标记探针法对样本进行G6PDA-的基因分型，对基因型为杂合子的女性进行酶活性鉴定，以酶活性为2.7U/gHb为阈值对杂合子女性分组。最后使用SPSS19.0统计软件分析不同G6PDA-基因型以及酶活性对于患者体内恶性疟原虫密度的影响。
使用Haploview4.2软件完成标签SNP的筛选。按照非洲人群中G6PDA-基因型的真实发生频率构建包含192个个体的随机样本集合，通过SequenomMassARRAY?SNP技术对这些样本进行目的位点基因分型。使用Haploview4.2软件对样本的分型结果进行连锁不平衡分析，并绘制连锁不平衡图谱。此外，本研究在R软件中利用R包rehh2.0对样本进行扩展单倍型纯合子检验，分析携带G6PDA-野生以及突变等位基因单倍型的扩展程度。使用R包LDheatmap计算人类X染色体的平均重组率，根据重组率估计位点间的遗传距离，并且基于EHH以及遗传距离对G6PDA-受选择的时间进行年代估算。最后，使用Network5.0软件对携带G6PDA-等位基因的单倍型进行单倍型网络图构建，推断G6PDA-的起源。
结果：
本研究的统计分析结果发现，不同G6PDA-基因型以及不同水平G6PD酶活性个体间的寄生虫密度均存在显著差异，表明G6PDA-缺乏症可以显著降低男性个体以及G6PD酶活性值<2.7U/gHb的女性个体感染恶性疟原虫的风险。
使用Haploview4.2共挑选31个标签SNP。据本研究的连锁不平衡分析和扩展单倍型纯合子检验的结果显示，G6PDA-的突变等位基因受到强选择作用，并影响其周围的SNP形成“搭车效应”，造成长单倍型连锁模式。我们发现这一选择效应约起源于6,250年前，并通过构建单倍型网络图发现非洲人群的G6PDA-等位基因只有一个单一的起源。
结论：
G6PDA-突变等位基因可以为半合子男性及G6PD酶活性<2.7U/gHb的女性降低感染恶性疟原虫的风险，并提示疟疾近期对G6PDA-等位基因有强阳性选择作用。
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(Glucose-6-phosphate Dehydrogenase, G6PD)缺乏症是世界上最常见的一种遗传性酶缺乏症，多数患者临床表现为无症状，该缺乏症常与新生儿黄疸有关，并在暴露于感染、蚕豆以及某些药物等外源性因素后发生急性溶血性贫血。疟疾作为人类历史上重大传染病之一，有着极高的致死率，并被证明对人类近期的进化产生了深远的影响。近年来，越来越多的研究表明葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏症的致病等位基因频率以及其他红细胞遗传多态性，如镰状细胞病和α地中海贫血等，都与疟疾的流行高度相关。尽管G6PD缺陷等位基因似乎可以抵抗疟疾，但其在临床上与预防疟原虫感染的确切联系仍然是存在争议的。最近，人类群体遗传学的研究方法已被广泛应用于人类基因组上选择信号的扫描，并已成功发现众多受自然选择作用的基因位点，其中包括与抵抗疟疾相关的变异。因此，本研究拟通过在比奥科岛上开展的病例对照研究，探讨G6PDA-不同基因型对于恶性疟原虫的抵抗作用，并且使用群体遗传学的方法检测疟疾作用于G6PDA-等位基因而留下的选择痕迹，进一步阐明非洲人群G6PDA-突变等位基因是否受到自然选择。
方法：
本课题组在疟疾高度流行的非洲赤道几内亚的比奥科岛上，展开了一项包含342例感染恶性疟原虫的个体以及1287例对照的病例对照研究，统计不同G6PD缺陷基因型个体内恶性疟原虫的密度。此外，使用PCR-HRM的非标记探针法对样本进行G6PDA-的基因分型，对基因型为杂合子的女性进行酶活性鉴定，以酶活性为2.7U/gHb为阈值对杂合子女性分组。最后使用SPSS19.0统计软件分析不同G6PDA-基因型以及酶活性对于患者体内恶性疟原虫密度的影响。
使用Haploview4.2软件完成标签SNP的筛选。按照非洲人群中G6PDA-基因型的真实发生频率构建包含192个个体的随机样本集合，通过SequenomMassARRAY?SNP技术对这些样本进行目的位点基因分型。使用Haploview4.2软件对样本的分型结果进行连锁不平衡分析，并绘制连锁不平衡图谱。此外，本研究在R软件中利用R包rehh2.0对样本进行扩展单倍型纯合子检验，分析携带G6PDA-野生以及突变等位基因单倍型的扩展程度。使用R包LDheatmap计算人类X染色体的平均重组率，根据重组率估计位点间的遗传距离，并且基于EHH以及遗传距离对G6PDA-受选择的时间进行年代估算。最后，使用Network5.0软件对携带G6PDA-等位基因的单倍型进行单倍型网络图构建，推断G6PDA-的起源。
结果：
本研究的统计分析结果发现，不同G6PDA-基因型以及不同水平G6PD酶活性个体间的寄生虫密度均存在显著差异，表明G6PDA-缺乏症可以显著降低男性个体以及G6PD酶活性值<2.7U/gHb的女性个体感染恶性疟原虫的风险。
使用Haploview4.2共挑选31个标签SNP。据本研究的连锁不平衡分析和扩展单倍型纯合子检验的结果显示，G6PDA-的突变等位基因受到强选择作用，并影响其周围的SNP形成“搭车效应”，造成长单倍型连锁模式。我们发现这一选择效应约起源于6,250年前，并通过构建单倍型网络图发现非洲人群的G6PDA-等位基因只有一个单一的起源。
结论：
G6PDA-突变等位基因可以为半合子男性及G6PD酶活性<2.7U/gHb的女性降低感染恶性疟原虫的风险，并提示疟疾近期对G6PDA-等位基因有强阳性选择作用。