基因變異讓秘魯人矮小

秘魯人是全世界最矮小的人群之一，而一個基因突變或許解釋了原因。圖片來源：HADYNYAH

　　上百個基因影響一個人的身高，但大多數帶來的差異都是覺察不到的，可能只有幾毫米。如今，一個研究秘魯人（全世界最矮的人群之一）遺傳特征的團隊發現了一個平均可將人的身高縮短2厘米多的基因變異。“他們能看到這種變化，真是令人驚訝。”美國加州大學圣地亞哥分校基因學家Emma Farley表示，“這是一種相當大的影響。”

　　遺傳學家一直勤勤懇懇地追尋影響身高的基因。2014年，一項名為GIANT的分析調查了25萬人。“人們仍能找出新的‘玩家’，實在是令人興奮。”馬里蘭州美國國家人類基因組研究所遺傳學家Elaine Ostrander表示，“這說明了研究孤立人群的價值。”迄今為止，該基因變異尚未在秘魯以外的地方出現，但它提供了關于其他突變如何影響身高的線索。在秘魯，生活在高海拔地區的需求可能驅動了該變異的進化。

　　均來自哈佛大學醫學院的博士后Samira Asgari和Soumya Raychaudhuri團隊最初想知道一個人的DNA如何影響肺結核的嚴重性。他們和位于利馬的“健康伙伴”基金會流行病學家Megan Murray合作，收集了當地4002名居民的遺傳信息以及包括身高在內的其他數據。秘魯人是全世界最矮的人群之一，男性平均身高165厘米，女性約為153厘米。和通常被視為全世界身高最高的美國人和荷蘭人相比，秘魯男性和女性比這兩個國家的普通人分別矮了約10厘米和15厘米。為此，該團隊決定搜索DNA數據，以尋找身材矮小背后的遺傳因素。

　　首先，Asgari通過比對受試者的DNA和非洲人、歐洲人以及美洲原住民的基因組，評估了他們的身世。她在日前于紐約冷泉港舉行的基因組生物學會議上報告稱，秘魯人分別約有80%、16%和3%的美洲原住民、歐洲人和非洲人血統。“他們擁有的美洲土著人血統越多，便會越矮。”Asgari介紹說。通過將每個人基因組中美洲土著人部分的變異同其身高進行關聯，Asgari發現了一個看上去影響這一特征的特定基因變異。

　　身高矮小的秘魯人擁有一個FBN1基因的等位基因。和該基因通常的DNA序列相比，它的一個堿基有所不同。這種微小變化改變了一個被稱為fibrillin-1的碳水化合物涂層蛋白質中的氨基酸。該蛋白質為結締組織提供結構支撐。此前研究證實，其他FBN1突變會影響罕見疾病患者的身高：Marfan syndrome影響骨骼、心臟和眼睛，并且通常導致患者變高、變瘦；皮膚僵硬綜合征的標志是身材矮小，皮膚非常厚且堅硬。Farley認為，該基因同整體身高之間的新聯系“從邏輯上將特有的生物學現象關聯起來”。

　　在約700個同身高相關的其他基因中，大多數單獨產生的影響較小，合起來也僅能解釋一個秘魯人身高的約7%。而據研究人員估測，最新發現的等位基因僅自身便占到另外1%。Asgari報告稱，如果一個人僅攜帶該FBN1突變的一個拷貝，會比擁有該基因不同版本的人矮2.2厘米左右。同時，擁有兩個突變拷貝的人會矮約4厘米。

　　據該團隊估測，5%的秘魯人攜帶這個最新發現的FBN1等位基因。這表明，在秘魯人中，進化造就了矮小的身材和厚厚的皮膚。很多人生活在高海拔地區，而動物研究表明，生活在這種海拔上的物種往往體型較小。這是對此類地方食物稀少的一種明顯的進化適應。與此同時，厚厚的皮膚還可能保護身體免遭高海拔處強烈紫外線的影響。

　　不過，英國惠康基金會桑格研究所基因學家Kousik Kundu對該基因突變所起的作用持懷疑態度。他建議Asgari從秘魯受試者那里獲取更加詳細的測序數據，并且對那里的更大規模人群展開研究。

　　Asgari也想研究其他身材矮小的人群，比如中東的一些人群，以確定相同的等位基因是否也在那里發揮作用。賓夕法尼亞大學遺傳學家Sarah Tishkoff表示，有了進一步的基因分析，Asgari或許能確定這種導致身材矮小的突變是何時出現的。