医学进展
2016年04月号
医学进展
医学与社会

身高与基因

作者:宫科学

人类身高由多种因素控制,其中,遗传因素的影响占80%~90%。虽然家族中罕见变异可能出现侏儒症或巨人症,然而,700多种关于基因变异影响身高的报道,只能解释约16%的观察到的遗传可能性。很少有人知道罕见身高变异对人类的影响,以及这些变异是否有助于人群之间身高的变化。

撒丁岛人特别适用于评估这种变异的影响。虽然如今欧洲其他地方大多数常见的遗传变异撒丁岛也有,但是这一独立的岛上的人群依然富集了大量变异,这些变异非常罕见或在其他地方并不存在。

意大利的撒丁岛男性平均身高为168.5cm,属于欧洲身高最矮小的地区。意大利国家研究委员会的Magdalena Zoledziewska等人通过全基因组测序研究了撒丁岛人的身高。

研究人员采用2120例撒丁岛人的全基因组序列构造了约1760万个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNPs)的参考板,开展了全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)。经过严格的质量控制和估算后,研究人员使用一个由890542个基因型SNPs组成的“脚手架”,对撒丁岛的拉努塞伊谷村的6307名参与者的11826948个SNP 进行了评估。

研究确定了影响比较大的两种变异。一种变异可引起生长激素受体(Growth Hormone Receptor,GHR)基因密码子中断,这在撒丁岛比较常见,为0.87%,而其他地方为0.01%;该变异发生在同型结合状态时可导致莱伦氏侏儒症,引起身材矮小。研究人员发现,这一变异可使身高平均减少4.2cm。另一个变异发生在KCNQ1基因,撒丁岛发生率为7.7%,而其他地方为1%,遗传平均身高减少1.83cm。

有趣的是,这一人群的“身高下降”等位基因如GHR和KCNQ1的变异频率的增加与长期观察到的孤岛效应相一致,即许多与其他大陆相同的大型动物为适应小岛而变小,如已经灭绝的撒丁岛猛犸象和鹿。所以,早期欧洲农民可能在定居于撒丁岛之前身材就开始变得矮小,在他们定居撒丁岛之后,继续保留了身材矮小的进化特点。撒丁岛人继续选择矮小身高,也可能与作物产量或其他营养源不足或海岛生态环境有限有关。但撒丁岛人的祖先究竟为什么选择了降低身高仍然是一个令人疑惑的有趣问题。(作者:宫科学)

参考文献:Nature Genetics 2015;47:1352-1356


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