《自然》發現對身高影響最大的“矮個兒”基因變異

來源：學術經緯

身高是如何決定的？無論是日常經驗，還是近些年人類基因組測序的科學研究都告訴我們，遺傳是決定身高的主導因素。

不過，身高是典型的多基因影響的性狀。科學家們已經找出了幾千個基因變異體與身高有關。但這些基因變異體中，每一個造成的身高差異大多只有1毫米左右，可以說是微乎其微。

而在頂尖學術期刊《自然》今天在線發表的一篇論文中，麻省理工學院-哈佛大學博德研究所（Broad Institute）的科學家們，鑒定出了一個與身高偏矮有關的特殊基因突變：擁有該突變的一個拷貝，身高平均降低2.2厘米；而如果從父母雙方各遺傳一個拷貝，身高平均降低4.4厘米！哈佛大學醫學院的新聞稱，“這是迄今為止發現的對身高影響最大的遺傳因素”。

這項發現來自對秘魯人群的研究。研究論文指出：秘魯男性平均身高165.3厘米，女性平均身高152.9厘米，屬于世界上身材最矮小的人群之一。相比之下，美國男性與女性的平均身高要高出10厘米，荷蘭人則更高，平均高出15厘米。

為了找出秘魯人群身材矮小的遺傳因素，研究團隊采集了秘魯首都利馬（Lima）1947戶人家共3134人的DNA數據和身高數據。

基因組數據首先顯示出了祖源與身高的密切關系。具體來說，印第安人血統越多，身高越矮，并且這一影響要比年齡、性別、家境等因素更大。顯然，DNA中與印第安人血統有關的部分，藏著影響身高的秘密。

于是，研究人員開展了全基因組關聯分析（GWAS）。分析結果讓研究人員發現了一個新的基因突變體，是科學家們過去對數十萬歐洲人進行大型遺傳研究時未曾發現過的。在一個名為FBN1的基因上，有一個特殊的突變版本（遺傳學家稱之為等位基因），它與該基因的正常版本在DNA序列上僅僅相差一個堿基，從而讓基因編碼的蛋白質改變了一個氨基酸。

▲與過去在歐洲人群中發現的3000多個影響身高的基因變異體（綠點）相比，此次新發現的基因變異體（紅點）對身高有強烈影響（圖片來源：參考資料[1]）

然而就是如此微妙的差別，讓人的身高顯著下降。研究人員又找了近600名秘魯人進行驗證，得到了同樣的相關性結果：攜帶一個該版本的等位基因，身高就有2.2厘米的下降。

為什么FBN1基因會對身高起到如此強烈的影響呢？這個基因編碼的蛋白叫作原纖維蛋白-1（fibrillin-1），屬于細胞外基質成分，為細胞提供結構支持，并調節細胞生長。有意思的是，過去人們發現，FBN1的另一個突變版本，會造成一種叫作馬凡綜合征（Marfan syndrome）的遺傳病，也會影響患者的身高——使人變得異常高而纖細。

圖片來源：Pixabay

研究小組估計，有5%的秘魯人攜帶了這個基因突變。新發現的這個基因突變體與疾病無關，但除了造成矮小身材外，還讓秘魯人擁有較厚的皮膚。研究人員分析說，這些特征可能有利于適應某些當地環境，也就是說，這個基因變異體可能具有演化上的某種優勢。

為了檢驗這種猜測，研究小組比對了秘魯不同地理區域的150人中的突變頻率。他們發現，相比亞馬孫河流地區和安第斯山地區的人群，這種突變在沿海地區人群中的發生頻率更高，表明身高較矮或許是對海岸環境相關因素演化適應的結果。

圖片來源：Pixabay

研究人員表示，這項針對秘魯人群所做的遺傳研究凸顯了把不同群體納入生物醫學研究的重要性，“未來還需要在不同人群中進行類似的研究，以了解人類遺傳多樣性的程度”。

毫無疑問，還有很多未知的基因變異體藏在我們的DNA中，造就了形形色色的人和人群，影響著我們的健康或疾病。更多的科學研究將會讓我們看到藏在基因中的更多秘密。