研究發現個頭矮小的元兇
秘魯人是世界上最矮小的人群之一,一種基因突變解釋了其中的奧秘。
據《Science》網站報道,哈佛大學研究人員對秘魯人進行的一項研究發現:一種全新基因變異對身高產生巨大影響,平均能使身高矮至少 2 厘米。
根據現有研究,影響人體身高的基因多達數百個,但其中大多數僅能產生極細微差別——比如一毫米。最近,哈佛大學的研究小組對世界上最矮的人群之一——秘魯人開展了一項研究,發現了一種基因突變,平均使身高至少矮 2 厘米。
加州大學聖迭戈分校的基因學家 Emma Farley 也被這種基因變異引起神奇效應震驚了,他認為這是對身高的極大影響。
遺傳學家們一直致力於探索與人體長高相關基因。2014 年的一項名為「巨人」的研究對約 25 萬人進行了分析調查。NIH 國家人類基因組研究所的遺傳學家 Elaine Ostrander 認為:這是一項令人振奮的研究成果,它體現了孤立人群的研究價值。
迄今為止,這種基因變異十分罕見,除秘魯人外,幾乎不為人所知。也許是高海拔地區的生存環境導致了它的進化,這也為研究其他影響身高的基因突變提供線索。
哈佛大學醫學院 Samira Asgari 和 Soumya Raychaudhuri 等人的團隊最初只想了解 DNA 對結核病嚴重程度的影響。他們和流行病學家 Megan Murray 的團隊一起收集了利馬當地 4002 名居民的遺傳信息,以及其他健康數據,其中包括身高信息。
秘魯人是世界上最矮小的人群之一,男性平均身高 165 厘米,女性約 153 厘米。分別比美國男女平均身高矮了 10 厘米,比世界上最高的荷蘭人男女平均身高矮了 15 厘米。因此,研究小組決定從這個身材矮小人群身上尋找遺傳因素:DNA 信息。
首先, Asgari 通過將秘魯人的 DNA 與非洲人、歐洲人和美洲印第安人的基因組進行比對,進行祖源分析。他們發現:大約 80% 秘魯人祖先為美洲原住民,16% 為歐洲人,3% 為非洲人。她認為:美洲原住民的祖先越多就越矮。
通過將每個人的基因組與身高的變化關聯起來,Asgari 發現了一種對身高產生巨大影響的基因變異。矮小的秘魯人攜帶一種叫做 FBN1 的基因,這種基因不同於一般情況下的 DNA 序列。
這種基因變異引起了一種被稱為纖維蛋白 - 1 的氨基酸改變,進而導致蛋白質功能的改變。該蛋白質的主要功能是維持結締組織正常結構。
目前已知的 FBN1 基因其他類型的突變會影響罕見疾患者身高:如馬凡氏綜合征,主要累及骨骼、心臟和眼睛,身材高瘦。
與身高有關的 700 多個其他基因中,它們各自產生的微小累加效應僅能解釋造成秘魯人身材矮小 7% 的原因。研究人員估計,新發現的等位基因效應約佔 1%。
攜帶單拷貝 FBN1 基因變異的人群比攜帶其他不同類型基因的人約矮 2.2 厘米,而攜帶 2 個拷貝的人群身高約矮 4 厘米。
據研究小組估計,5% 的秘魯人攜帶新發 FBN1 基因變異,表明秘魯人會出現身材矮小且皮膚增厚的表型。對許多生活在高海拔地區的動物研究表明,這些物種往往更矮小,這是對這些地區食物匱乏的一種進化適應。厚皮也可保護身體免受高海拔強烈紫外線損傷。
英國 Wellcome Sanger 研究所的基因組學家 Kousik Kundu 教授對於這種基因變異的作用,仍持謹慎態度,並強烈建議艾斯格瑞研究小組從秘魯人群中獲得更詳細的序列數據,並擴大研究人類種群範圍。
Asgari 研究小組下一步打算研究其他地區矮小人群中基因對身高的影響,比如中東地區一些矮小群體,看看同樣的等位基因是否在其他人群中發揮同樣作用。這是非常值得關注的人類進化問題。


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