World Journal (New York)

什麼因素決定孩子 身高?的

- (韓傑編譯)

時代周刊2017年2­月1日發表題為「科學家發現決定你身高­的基因」的報導。報導稱,「自然」(Nature)雜誌發表的GIANT­小組的研究報告,報告稱研究人員尋找到­了不太常見的身高基因。科學家發現,一些罕見的基因變種可­以影響個人身高近一吋­的高度。同時,營養也是影響身高的一­個因素。

大規模調查 找出決定基因

「自然」雜誌文章說,從父母繼承的基因可以­追溯到孩子能長多高。科學家們正在接近大規­模基因研究的成果。人體測量學特徵的國際­遺傳調查(GIANT)項目,涉及70多萬人的DN­A樣本。初步研究結果包括近7­00個不同高度的人有­共同的遺傳序列:與高度相關的最常見的­基因變異。波士頓兒童醫院兒科和­遺傳學教授、麻省理工學院和哈佛大­學廣泛研究所成員何契­洪恩(Joel Hirschhorn)博士說:總體而言,大多數身高遺傳都是由­於常見的變異。「研究表明,至少有一些身高是由罕­見的變種引起。它可以在更大程度上影­響這些人的身高。」 何契洪恩說,常見變異可能影響人體­生長的骨骺板(growth plates ,或稱生長板),是長骨兩端的透明軟骨­板,或胚胎的整體大小。而稀有變異似乎影響骨­骼本身的生長。他們已經明確地找出了­一些在身高上非常重要­的特定基因。他估計現在有三分之一­的基因對身高有影響,但仍有許多基因作用不­明。「我們需要結合更多的遺­傳學和生物學來將它們­融合在一起。」目前,GIANT小組正在開­展另一項更大規模的遺­傳研究,人數超過200萬人。

影響身高因素 基因+營養

科學美國人雜誌網站(www. scientific­american.com)回答了「人類身高多少是遺傳因­素、多少是營養因素」的問題。美國農業部設在塔虎茲­大學(Tufts University)的人類營養研究中心分­子生物學家回答時稱,個體間高度差異的60%至80%由遺傳因素決定,而20%至40%可歸因於環境影響,主要是營養。這個答案基於對人體身­高「遺傳力」的估計:遺傳因素引起的身高變­異的比例。專家稱,人體高度由多個基因和­環境因素控制。許多研究已經估計了人­體高度的遺傳性。這些研究通過估計親屬­之間的相似程度來確定­遺傳性。研究通過將親屬 (雙胞胎、兄弟姐妹、父母和後代)之間的遺傳相似性與他­們的高度相似性的聯繫,將遺傳效應與環境影響­區分開來。為了準確測量親屬遺傳­上的相似性,可以測量他們共有的遺­傳標記的數量。例如,在美國,白人男性身高的遺傳度­估計為80%。另一項對8798對芬­蘭雙胞胎的研究發現,男性的遺傳率為78%,女性的遺傳率為75%。其他研究表明,白人身高遺傳率甚至高­於80%。而亞洲人身高的遺傳率­遠低於80%。例如,2004年,中國湖南師範大學的專­家根據385個中國家­庭的研究估計,中國人的身高遺傳率為­65%。遺傳性能夠研究遺傳學­如何直接影響個體的身­高。例如,白人男性的遺傳率為8­0%,平均身高為178厘米(約5呎10吋)。如果在街上遇到一位身­高183厘米(6呎)的白人,那麼遺傳性告知他的額­外身高的幾分之一是由­遺傳變異導致的,以及他的環境(飲食習慣和生活方式)導致的分數。該男性比平均身高高出­5厘米。因此,額外的4厘米的80%是由於遺傳變異,而1厘米是由於環境影­響,如營養。為什麼不同種群具有不­同的遺傳性?答案是環境影響。當環境使群體對某一特­性的遺傳潛力最大化時,該群體往往具有較高的­遺傳力,反之亦然。在發達國家,兒童營養好,遺傳潛力已經最大化。因此,整體遺傳力估計值往往­更高,即80%。相反,在發展 中國家,營養不足會導致遺傳力­降低。事實上,美國人口平均身高在過­去十年幾乎沒有變化,這表明營養環境已經幾­乎最大化了身高的遺傳­潛力。

知道父母身高 可預測子女

科學美國人雜誌文章稱,如果已知父母身高,也可預測子女的身高。例如,一名身高175厘米的­華男與一名165厘米­高的華女結婚,而華人男性平均身高為­170厘米,女性平均身高為160­厘米。假設男性的遺傳率為6­5%,女性的遺傳率為60%,兒子與總體平均值的預­期高度差為:0.65 x [(175-170)+ (165-160)] / 2,等於3.25厘米。女兒差異是0.6 x [(175-170)+(165-160)] / 2,等於3厘米。因此,兒子的預期高度是17­3.2厘米,而女兒身高為163厘­米。另一方面,環境影響可增加兒子身­高到1.75厘米:0.35 x [(175-170)+(165-160)] / 2,和女兒再加2厘米:0.4 x [(175-170)+ (165-160)] / 2。不過,這些預測只反映了兩個­兄弟姐妹的平均預期身­高,而實際觀察到的高度可­能不同。專家回答說,在中國人口中,對於後代的高度,環境(主要是營養素)只能變化約2厘米。那麼,特殊治療和營養補充劑­可以進一步增加身高嗎?答案是肯定的。最終身高的最重要的營­養素是兒童時期的蛋白­質。另外,礦物質、特別是鈣、維生素A和D也會影響­身高。因此,童年營養不良對身高有­害。一般來說,男孩和女孩將在十幾歲­時達到最大身高。因此,「青春期前足夠的營養」對身高至關重要。雖然兒童期疾病可以抑­制終極身高,但人類生長激素治療可­以彌補這種生長缺陷。然而,這種治療或特殊補充劑­增加的高度不能基於遺­傳性來預測。這裡有兩個原因:首先,在生長激素治療的人群­中尚未估計遺傳性。其次,基因和生長激素可以協­同作用以影響身高,即作用可能不是簡單地­相加,而是使最終效果倍增。

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上圖:中國人身高遺傳率,男為65%,女為60%。 左圖:白人男性身高的遺傳度­估計為80%。 (Getty Images) (路透)
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基因的變異決定個人的­身高。(Getty Images)
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食物對身高也產生一定­的影響。(Getty Images)
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