拡張されたectodysplasin-a受容体（EDAR）シグナル伝達は複数の繊維特性を変化させて、東アジアの髪の形を生成します

毛髪の形態はヒト集団間で大きく異なります。ヨーロッパやアフリカ起源の毛髪と比較すると、東アジア系の人々は通常、個々の繊維が真っ直ぐで直径が大きく、円筒形で、粗い髪の質感を持っています。エクトディスプラシン A 受容体 (EDAR) は、毛包、歯、汗腺の発達に関与する腫瘍壊死因子受容体 (TNFR) ファミリーの細胞表面受容体です。複数のヒト集団からのゲノム規模の多型データの分析は、EDAR が東アジア人において強力なポジティブセレクションを経験したことを示唆しています。派生p.Val370Ala変異体は東アジアおよびアメリカ先住民起源の集団では高頻度で見られるが、ヨーロッパおよびアフリカの集団には本質的に存在しないため、EDARの非同義SNPであるrs3827760が選択の直接の標的であった可能性が高い。今回我々は、東アジアで一般的な派生型EDAR370Aが、in vitroで祖先型EDAR370 Vよりも強力なシグナル伝達出力を有することを実証する。我々は、トランスジェニックマウスにおけるEdar活性の上昇により、その毛髪表現型が典型的な東アジア人の形態に変換されることを示す。被毛の質感は粗くなり、個々の毛が真っ直ぐになって太くなり、繊維の断面形状が円形に変化します。これらの太い毛繊維は肥大した毛包によって生成され、毛包は肥大した胚器官原基から発達します。この研究は、東アジア人と他の人類集団の間の毛髪の形状の複数の違いが、最も単純な遺伝子変化によって説明できることを示しています。

Hair morphology differs dramatically between human populations: people of East Asian ancestry typically have a coarse hair texture, with individual fibers being straight, of large diameter, and cylindrical when compared to hair of European or African origin. Ectodysplasin-A receptor (EDAR) is a cell surface receptor of the tumor necrosis factor receptor (TNFR) family involved in the development of hair follicles, teeth, and sweat glands. Analyses of genome-wide polymorphism data from multiple human populations suggest that EDAR experienced strong positive selection in East Asians. It is likely that a nonsynonymous SNP in EDAR, rs3827760, was the direct target of selection as the derived p.Val370Ala variant is seen at high frequencies in populations of East Asian and Native American origin but is essentially absent from European and African populations. Here we demonstrate that the derived EDAR370A common in East Asia has a more potent signaling output than the ancestral EDAR370 V in vitro. We show that elevation of Edar activity in transgenic mice converts their hair phenotype to the typical East Asian morphology. The coat texture becomes coarse, with straightening and thickening of individual hairs and conversion of fiber cross-sectional profile to a circular form. These thick hair fibers are produced by enlarged hair follicles, which in turn develop from enlarged embryonic organ primordia. This work shows that the multiple differences in hair form between East Asian and other human populations can be explained by the simplest of genetic alterations.