什麼因素決定孩子 身高?的
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。