Abstract The ancient Silk Road served as the main connection between East and West Eurasia for several centuries. At any rate, the genetic exchange between populations along the ancient Silk Road was likely to leave traces on the contemporary gene pool of local people in Northwest China, which was the passage of the Northern Silk Road. However, genetic sources from northwestern China are under-represented in the current population-scale genomic database. To characterize the genetic architecture and adaptative history of the Northern Silk Road ethnic populations, we performed whole-genome sequencing on 126 individuals from six ethnolinguistic groups (Tibeto-Burman (TB)-speaking Tibetan, Mongolic (MG)-speaking Dongxiang/Tu/eastern Yugur, and Turkic (TK)-speaking Salar/western Yugur) living in Gansu and Qinghai in the 10K Chinese people Genomic Diversity Project (10K_CPGDP). We observed ethnicity-related differentiated population structures among these geographically close Northwest Chinese populations, that is, Salar and Tu people showed a close affinity with southwestern TB groups, and other studied populations shared more alleles with MG and Tungusic groups. Overall, the patterns of genetic clustering were not consistent with linguistic classifications. We estimated that Dongxiang, Tibetan, and Yugur people inherited more than 10% West Eurasian ancestry, much higher than that of Salar and Tu people (<7%). Hence, the difference in the proportion of West Eurasian ancestry has primarily contributed to the genetic divergence of geographically close Northwest Chinese populations. The signatures of natural selection were identified in genes associated with cardiovascular system diseases or lipid metabolism related to triglyceride levels (e.g., PRIM2, PDE4DIP, NOTCH2, DDAH1, GALNT2 , and MLIP ) and developmental and neurogenetic diseases (e.g., NBPFs 8/9/20/25P , etc.). Moreover, the EPAS1 gene, a transcription factor regulating hypoxia response, showed relatively high PBS values in our studied groups. The sex-biased admixture history, in which the West Eurasian ancestry was introduced primarily by males, was identified in Dongxiang, Tibetan, and Yugur populations. We determined that the eastern-western admixture occurred ∼783–1131 years ago, coinciding with the intensive economic and cultural exchanges during the historic Trans-Eurasian cultural exchange era.

Large-scale genomic projects and ancient DNA innovations have ushered in a new paradigm for exploring human evolutionary history. However, the genetic legacy of spatiotemporally diverse ancient Eurasians within Chinese paternal lineages remains unresolved. Here, we report an integrated Y-chromosome genomic database encompassing 15,563 individuals from both modern and ancient Eurasians, including 919 newly reported individuals, to investigate the Chinese paternal genomic diversity. The high-resolution, time-stamped phylogeny reveals multiple diversification events and extensive expansions in the early and middle Neolithic. We identify four major ancient population movements, each associated with technological innovations that have shaped the Chinese paternal landscape. First, the expansion of early East Asians and millet farmers from the Yellow River Basin predominantly carrying O2/D subclades significantly influenced the formation of the Sino-Tibetan people and facilitated the permanent settlement of the Tibetan Plateau. Second, the dispersal of rice farmers from the Yangtze River Valley carrying O1 and certain O2 sublineages reshapes the genetic makeup of southern Han Chinese, as well as the Tai-Kadai, Austronesian, Hmong-Mien, and Austroasiatic people. Third, the Neolithic Siberian Q/C paternal lineages originated and proliferated among hunter-gatherers on the Mongolian Plateau and the Amur River Basin, leaving a significant imprint on the gene pools of northern China. Fourth, the J/G/R paternal lineages derived from western Eurasia, which were initially spread by Yamnaya-related steppe pastoralists, maintain their presence primarily in northwestern China. Overall, our research provides comprehensive genetic evidence elucidating the significant impact of interactions with culturally distinct ancient Eurasians on the patterns of paternal diversity in modern Chinese populations.

Abstract Ancient DNA advances have reported the complex genetic history of Eurasians, but how the knowledge of ancient subsistence strategy shifts and population movements influenced the fine-scale paternal genetic structure in East Asia has not been assessed. Here, we reported one integrated Y-chromosome genomic database of 15,530 people, including 1753 ancient people and newly-reported 919 individuals genotyped using our recently-developed targeted sequencing YHSeqY3000 panel, to explore Chinese genomic diversity, population evolutionary tracts and their genetic formation mechanism. We identified four major ancient technological innovations and population movements that shaped the landscape of Chinese paternal lineages. First, the expansion of millet farmers and early East Asians from the Yellow River Basin carrying the major O2/D subclades promoted the formation of the Sino-Tibetan people’s major composition and accelerated the Tibetan Plateau’s permanent occupation. Second, rice farmers’ dispersal from the Yangtze River Valley carrying O1 and some sublineages of O2 contributed significantly to Tai-Kadai, Austronesian, Hmong-Mien, Austroasiatic people and southern Han Chinese. Third, Siberian-related paternal lineages of Q and C originated and boomed from Neolithic hunter-gatherers from the Mongolian Plateau and the Amur River Basin and significantly influenced the gene pools of northern Chinese. Fourth, western Eurasian-derived J, G and R lineages initially spread with Yamnaya steppe pastoralists and other proto-Indo-European people and further widely dispersed via the trans-Eurasian cultural communication along the Eurasian Steppe and the ancient Silk Road, remaining genetic trajectories in northwestern Chinese. Our work provided comprehensive modern and ancient genetic evidence to illuminate the impact of population interaction from the ancient farmer or herder-based societies on the genetic diversity patterns of modern people, revised our understandings of ancestral sources of Chinese paternal lineages, underscored the scientific imperative of the large-scale genomic resources of dense spatiotemporal underrepresented sampling populations to understand human evolutionary history.

Abstract Background Ancient northern East Asians (ANEA) from the Yellow River region, who pioneered millet cultivation, play a crucial role in understanding the origins of ethnolinguistically diverse populations in modern China and the entire landscape of deep genetic structure and variation discovery in modern East Asians. However, the direct links between ANEA and geographically proximate modern populations, as well as the biological adaptive processes involved, remain poorly understood. Results Here, we generated genome-wide SNP data for 264 individuals from geographically different Han populations in Shandong. An integrated genomic resource encompassing both modern and ancient East Asians was compiled to examine fine-scale population admixture scenarios and adaptive traits. The reconstruction of demographic history and hierarchical clustering patterns revealed that individuals from the Shandong Peninsula share a close genetic affinity with ANEA, indicating long-term genetic continuity and mobility in the lower Yellow River basin since the early Neolithic period. Biological adaptive signatures, including those related to immune and metabolic pathways, were identified through analyses of haplotype homozygosity and allele frequency spectra. These signatures are linked to complex traits such as height and body mass index, which may be associated with adaptations to cold environments, dietary practices, and pathogen exposure. Additionally, allele frequency trajectories over time and a haplotype network of two highly differentiated genes, ABCC11 and SLC10A1 , were delineated. These genes, which are associated with axillary odor and bilirubin metabolism, respectively, illustrate how local adaptations can influence the diversification of traits in East Asians. Conclusions Our findings provide a comprehensive genomic dataset that elucidates the fine-scale genetic history and evolutionary trajectory of natural selection signals and disease susceptibility in Han Chinese populations. This study serves as a paradigm for integrating spatiotemporally diverse ancient genomes in the era of population genomic medicine.

Abstract Background The underrepresentation of Hmong-Mien (HM) people in Asian genomic studies has hindered our comprehensive understanding of population history and human health. South China is an ethnolinguistically diverse region and indigenously settled by ethnolinguistically diverse HM, Austroasiatic (AA), Tai-Kadai (TK), Austronesian (AN), and Sino-Tibetan (ST) people, which is regarded as East Asia’s initial cradle of biodiversity. However, previous fragmented genetic studies have only presented a fraction of the landscape of genetic diversity in this region, especially the lack of haplotype-based genomic resources. The deep characterization of demographic history and natural-selection-relevant architecture in HM people was necessary. Results We comprehensively reported the population-specific genomic resources and explored the fine-scale genetic structure and adaptative features inferred from the high-density SNP data in 440 individuals from 34 ethnolinguistic populations, including previously unreported She. We identified solid genetic differentiation between inland (Miao/Yao) and coastal (She) southern Chinese HM people, and the latter obtained more gene flow from northern East Asians. Multiple admixture models further confirmed that extensive gene flow from surrounding ST, TK, and AN people entangled in forming the gene pool of coastal southeastern East Asian HM people. Population genetic findings of isolated shared unique ancestral components based on the sharing alleles and haplotypes deconstructed that HM people from Yungui Plateau carried the breadth of genomic diversity and previously unknown genetic features. We identified a direct and recent genetic connection between Chinese and Southeast Asian HM people as they shared the most extended IBD fragments, supporting the long-distance migration hypothesis. Uniparental phylogenetic topology and Network relationship reconstruction found ancient uniparental lineages in southwestern HM people. Finally, the population-specific biological adaptation study identified the shared and differentiated natural-selection signatures among inland and coastal HM people associated with physical features and immune function. The allele frequency spectrum (AFS) of clinical cancer susceptibility alleles and pharmacogenomic genes showed significant differences between HM and northern Chinese people. Conclusions Our extensive genetic evidence combined with the historic documents supported the view that ancient HM people originated in Yungui regions associated with ancient ‘Three-Miao tribes’ descended from the ancient Daxi-Qujialing-Shijiahe people. And then, some recently rapidly migrated to Southeast Asia, and some culturally dispersed eastward and mixed respectively with Southeast Asian indigenes, coastal Liangzhu-related ancient populations, and incoming southward Sino-Tibetan people. Generally, complex population migration, admixture, and adaptation history contributed to their specific patterns of non-coding or disease-related genetic variations.

ABSTRACT Pathogen-host adaptative interaction and complex population demographical processes, including admixture, drift and Darwen selection, have considerably shaped the Neolithic-to-Modern Western Eurasian population structure and genetic susceptibility to modern human diseases. However, the genetic footprints of evolutionary events in East Asia keep unknown as the underrepresentation of genomic diversity and the design of large-scale population studies. We reported one aggregated database of genome-wide-SNP variations from 796 Tai-Kadai (TK) genomes, including Bouyei first reported here, to explore the genetic history, population structure and biological adaptative features of TK-speaking people from Southern China and Southeast Asia. We found geography-related population substructure among TK-speaking people using the state-of-the-art population genetic structure reconstruction techniques based on the allele frequency spectrum and haplotype-resolved phased fragments. We found that the Northern TK-speaking people from Guizhou harboured one TK-dominant ancestry maximised in Bouyei people, and the Southern one from Thailand obtained more influences from Southeast Asians and indigenous people. We reconstructed the fitted admixture models and demographic graphs, which showed that TK-speaking people received gene flow from ancient rice farmer-related lineages related to the Hmong-Mien and Austroasiatic people and Northern millet farmers associated with the Sino-Tibetan people. Biological adaptation focused on our identified unique TK lineages related to Bouyei showed many adaptive signatures conferring Malaria resistance and low-rate lipid metabolism. Further gene enrichment, the allele frequency distribution of derived alleles, and their correlation with the incidence of Malaria further confirmed that CR1 played an essential role in the resistance of Malaria in the ancient “Baiyue” tribes.

Abstract Ancestral origin and genomic history of Chinese Hui people remain to be explored due to the paucity of genome-wide data. Some evidence argued that an eastward migration of Central Asian given rise to modern Hui people, which was inferred as the demic diffusion hypothesis , and others favored the cultural diffusion hypothesis that posited indigenous East Asian adopted Muslim-like culture and formed the modern culturally different populations. However, the extent to which the observed Hui’s genetic structure was mediated by the movement of people or the assimilation of Muslim culture also remains one of the most contentious puzzles. Analyses of over 700K SNPs in 109 western Chinese individuals (49 Sichuan Hui and 60 geographically close Nanchong Han) together with the available ancient and modern Eurasians allowed us to fully explore the genomic makeup and origin of Huis and neighboring Hans. The results of the traditional and formal admixture-statistics (PCA, ADMIXTURE, and allele-sharing-based f -statistics) illuminated a strong genomic affinity between Sichuan Hui and Neolithic-to-modern Northern East Asians, which suggested massive gene influx from East Asian into Sichuan Hui people. Three-way admixture models in the qpWave/qpAdm analyses further revealed a small stream of gene influx from western Eurasian related to French or Andronovo into these Hui people, which was further directly confirmed via the admixture event from the temporally different western sources to Hui people in the qpGraph -based phylogenetic model, suggesting the key role of cultural diffusion model in the genetic formation of the modern East Asian Hui. ALDER-based admixture date estimation showed that this observed western Eurasian admixture signal was introduced into East Asian Hui during the historic periods, concordant with the extensive western-eastern communication in the Silk Road and historically documented Hui’s migration history. Summarily, although significant cultural differentiation among Hui and their neighbors existed, our genomic analysis showed their strong affinity with modern and ancient Northern East Asians. Our results supported that modern Chinese Hui arose from the mixture of minor western Eurasian ancestry and predominantly East Asian ancestry.

Types of T-cell responses are categorized on the basis of a limited number of molecular markers selected using a priori knowledge about T-cell immunobiology. We sought to develop a novel systems-based approach for the creation of an unbiased framework enabling assessment of antigenic-peptide specific T-cell responses in vitro. A meta-analysis of transcriptome data from PBMCs stimulated with a wide range of peptides identified patterns of gene regulation that provided an unbiased classification of types of antigen-specific responses. Further analysis yielded new insight about the molecular processes engaged following antigenic stimulation. This led for instance to the identification of transcription factors not previously studied in the context of T-cell differentiation. Taken together this profiling approach can serve as a basis for the unbiased characterization of antigen-specific responses and as a foundation for the development of novel systems-based immune profiling assays.

Posterior fossa craniotomy is commonly performed for various pathologies. However, intra-cranial infection following craniotomy causes morbidity. Pseudomeningocele is one of the main complications following posterior fossa operation. This study aimed to test the hypothesis that the risk of intra-cranial infection is increased in patients who undergo posterior fossa craniotomy with pseudomeningocele compared with those without pseudomeningocele.

SUMMARY Tibeto-Burman (TB) people have tried to adapt to the hypoxic, cold and high-UV high-altitude Tibetan Plateau and complex disease exposure in the lowland wet and hot rainforest since the late Paleolithic period. However, the full landscape of genetic history and biological adaptation of geographically diverse TB people and their interaction mechanism remained unknown. We generated a whole-genome-based meta-database of 500 individuals from 39 TB populations from East Asia and Southeast Asia and presented a comprehensive landscape of genetic diversity, admixture history and differentiated adaptative features of geographically different TB people. We identified geography/language-related genetic differentiation among Tibetan Plateau, Tibetan-Yi-Corridor (TYC) and Southeast Asian TB people, consistent with their differentiated admixture process with incoming or indigenous ancestral source populations. A robust genetic connection between TYC people and ancient YR people supported the Northern origin hypothesis of TB people. We reported population substructure-related differentiated biological adaptative signatures between highland Tibetans and lowland TB people and between geographically different Lolo speakers. Highland adaptative EPAS1 and EGLN variants riched in Tibetans but lacked in TYC people whose adaptation is associated with the physical features and skin pigmentation ( EDAR and SLC24A5 ), hepatic alcohol metabolism ( ALDH9A1 ), regulation of cell-cell adhesion of muscle cells ( CTNNA3) and immune/fat metabolism-related adaptative signature. TB-related genomic resources provided new insights into the genetic basis of phenotype differences and better reference for the anthropologically-informed sampling design in biomedical and genomic cohort research.