探尋：有些貓爲何身披橙色皮毛的新解

正如不能憑封面來評判一本書，憑貓的毛色來評判一隻貓也是不公平的。然而，人類似乎對橘貓情有獨鍾。它們調皮搗蛋的視頻在網上鋪天蓋地，而且橘貓在電視和電影中也常常擔當主角（比如：加菲貓、希斯克利夫和穿靴子的貓）。2012 年的一項調查發現，與其他貓相比，人們更傾向於認爲橘貓友好。但儘管它們很受歡迎，其醒目的毛色的遺傳基礎幾十年來一直困擾着科學家。

在人類中，紅橙色的頭髮與某些黑素皮質素 1 受體（MC1R）基因的變異體有關聯。這個基因通過稱爲黑素細胞的細胞控制黑色素的產生，黑色素賦予頭髮、皮膚和眼睛顏色。這些細胞能夠產生兩種形式的黑色素中的一種——紅/黃色的褐黑素以及黑/棕色的真黑素。在 MC1R 基因的特定變體中，黑素細胞主要產生褐黑素，導致紅頭髮和白皙的皮膚。

人們可能會輕易地認爲 MC1R 基因也掌控着貓的橙色皮毛——但實際並非如此。

爲了搞清楚究竟是什麼致使貓擁有橙色皮毛，遺傳學家格雷格·巴什以及他在斯坦福大學的團隊對雄性橙色貓 X 染色體上的 DNA 進行了研究。他們發現，所有的貓都有一段特定的、約 128 萬個鹼基對長的 DNA 片段，而且是相同的。在這個區域內，他們確定了 51 個獨特的 DNA 變異，是橙色貓有而非橙色貓沒有的。然而，其中 48 個變異也在一些沒有橙色或三花皮毛的品種中出現了，所以它們跟橙色皮毛顏色沒有關聯。這使得巴什的團隊把範圍縮小到了三個 DNA 變異。其中兩個在似乎不影響基因工作的 DNA 部分，但是第三個——約 5000 個鹼基對的缺失——處在 Arhgap36 基因附近。這種缺失靠近一個起作用的基因，這讓它更有可能是橙色皮毛的成因。

巴什和他的同事發現，他們所研究的全部 145 只橙色貓，還有 6 只三花貓和玳瑁貓（也帶有橙色斑塊），在 Arhgap36 基因附近都有着相同的缺失 DNA 片段，然而 37 只非橙色貓卻沒有。

然後，他們分析了橙色和非橙色貓胎兒的皮膚樣本，發現與非橙色貓相比，橙色貓黑素細胞中的 Arhgap36 基因活躍得多，所產生的 RNA 蛋白多達 13 倍。所以附近 DNA 的缺失必定使 Arhgap36 基因更加活躍。

但這個基因是如何與橙色皮毛相關聯的呢？

研究人員在 2024 年 11 月發佈於 bioRxiv 上的預印本中報告稱，進一步的實驗表明，當 Arhgap36 更活躍時，它會削弱通常控制黑色素生成的 MC1R 基因的作用，並指示黑素細胞產生紅/黃色的褐黑素，而不是黑/棕色的真黑素。

讓人意想不到的是，由日本九州大學發育生物學家佐佐木博之領導的另一個研究小組，在同一時間各自獨立地發現了與橙色皮毛有關的相同遺傳特徵。他們還在bioXriv 上發表了他們的研究結果。這兩項研究現在都得經過同行評審來驗證這些發現成果。

“兩個小組獨立確定了相同的基因，這一情況表明它很可能是正確的，”聖路易斯華盛頓大學的進化生物學家喬納森·洛索斯告訴《大衆科學》。

洛索斯說，這一發現可能會對探究橙色皮毛顏色首次出現的時間具有重要意義。“既然我們知道了橙色的基因，我們就可以在考古遺址的貓標本的古代 DNA 研究中尋找它。”

“更籠統地講，我們可以研究橙色的進化意義，”他補充道。

自 1961 年以來，科學家們就知道花斑貓和玳瑁貓身上的多色皮毛是由於雌性哺乳動物中一種稱爲 X 染色體失活的現象，在每個細胞中，兩條 X 染色體中的一條會隨機失活。在攜帶兩種不同顏色基因（一種黑色和一種橙色）的貓中，X 染色體失活導致不同的顏色在身體的不同部位表達。“我們早就知道這種情況了，但現在我們知道了實際的基因，我們可以對這種雜色是如何實際產生的有更詳細的解釋，”洛索斯說。

至少，這一發現或許能證明橙色的貓確實有一些區別於其他貓的地方。而且，正如洛索斯所指出的，“這是一個重大突破，爲許多有趣的研究打開了大門。”