一氧化氮(NO)作为人体关键的血管舒张因子，在调节血管张力、呼吸反应、血流速度和血流量等方面发挥重要作用。既往研究表明，藏族人群通过长期的自然选择发展出一种独特的“钝化”机制，使其在高海拔低氧环境中能有效地控制NO水平，以避免NO过度积累对机体带来有害影响（He等2018）。尽管现有研究对NO在藏族人群高原适应中的作用有所提示，但存在争议，特别是其调控机制尚未得到系统阐明。

2025年4月18日，Journal of Genetics and Genomics在线发表中国科学院昆明动物研究所宿兵研究员团队题为 “GCH1 contributes to high-altitude adaptation in Tibetans by regulating blood nitric oxide” 的研究论文。该论文报道了在藏族人群高海拔低氧适应过程中，GCH1基因通过调控NO代谢，对心血管和呼吸系统的保护性作用机制。

该研究综合群体遗传学与功能组学分析，发现编码GTP环化水解酶1的GCH1基因在藏族人群中呈现强烈的达尔文正选择信号，并证实藏族人群富集的GCH1变异会导致其在血液中表达下调。基于这一发现，研究者构建了杂合性Gch1敲除小鼠模型(Gch1^+/-)以模拟藏族人群的基因表达特征。研究发现，在长期低氧环境下，Gch1^+/-小鼠相较于野生型对照组能维持更高的血液NO浓度与血氧饱和度，从而为心血管和呼吸系统提供更优的氧气供给。值得注意的是，Gch1^+/-小鼠缺氧诱导的心肌肥大和肺重构明显减弱，基因表达分析提示该过程可能与代谢、炎症、昼夜节律、细胞外基质和氧化应激等适应性分子机制有关。综上所述，该研究通过对藏族高原适应基因GCH1的功能研究，解析了GCH1基因对高原低氧适应的分子遗传机制，进一步支持了多基因适应（polygenic adaptation）作为藏族人群高原适应的核心理论，为解开藏族高原适应的谜团提供了新的科学解释。

昆明动物研究所博士研究生郭永博、郑王山、岳天为该论文共同第一作者。宿兵研究员、和耀喜研究员为该论文的共同通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金等项目资助。

GCH1基因调控高原低氧适应的潜在分子机制