为啥每个人的指纹都不一样？他们是怎么形成的？由基因决定的么？

发布时间：2024-09-19

指纹，这个看似简单的皮肤纹路，却是人类独一无二的标志。长期以来，人们一直好奇为什么每个人的指纹都不相同，它们是如何形成的，以及是否由基因决定。最近，一项发表在《细胞》杂志上的研究为我们揭开了指纹形成的神秘面纱。

指纹形成源于胚胎发育早期

研究发现，指纹的形成始于胚胎发育的早期阶段。在胎儿发育过程中，指尖上的微小脊状波纹开始扩散并相互碰撞，形成了我们所熟知的弓型、环型和螺旋型图案。这一过程与斑马产生条纹或猎豹产生斑点的过程类似，是一种自组织的生物现象。

图灵反应扩散系统解释指纹多样性

英国爱丁堡大学的发育生物学家Denis Headon解释道：“要形成不同的弓型、环型和螺旋型，关键不仅在于分子成分，还在于它们是如何在手上分布的。”研究团队发现，一种名为WNT的蛋白质能够刺激脊纹的形成，而另一种名为BMP的蛋白质则会抑制它们，从而形成所谓的“图灵反应-扩散系统”。这个系统能够产生周期性的脊纹，最终在指尖的三个不同区域形成独特的指纹图案。

肢体发育基因主导指纹特征

更令人惊讶的是，指纹的形成与肢体发育密切相关。中科院上海营养与健康研究所的汪思佳研究员团队发现，43个与人类指纹花纹相关的遗传基因座显著富集在肢体发育与形成的相关通路，而非皮肤发育相关通路。这意味着，那些在胚胎发育早期影响肢体形成的基因，同样也在塑造我们的指纹。

指纹与手指长度存在关联

研究还揭示了指纹花纹与手指长度比例之间的紧密相关性。例如，小指相对越长，掌长相对越短，双手斗型花纹就越多；而食指远端指节相对越长，斗形花纹则越少。这种关联为我们理解指纹的形成提供了新的视角。

指纹研究助力疾病早期筛查

这项研究不仅解答了指纹形成的生物学机制，还为通过肤纹表型实现特定疾病的早期识别与筛查提供了新思路。例如，唐氏综合征患者可能会有断掌、足拇趾弓状球纹等特征。汪思佳团队正与医疗机构合作，希望将相关研究成果尽早运用到新生儿先天性疾病的早期筛查中，实现早诊断、早治疗。

指纹，这个看似简单的皮肤纹路，实际上是人体发育过程中复杂生物学机制的产物。它不仅是我们身份的标志，还可能成为揭示健康状况的窗口。随着人类表型组研究的深入，我们有望发现更多关于指纹和其他表型之间的关联，为未来的生命健康研究提供新的指引和方向。