基因变异让秘鲁人矮小

秘鲁人是全世界最矮小的人群之一，而一个基因突变或许解释了原因。图片来源：HADYNYAH

　　上百个基因影响一个人的身高，但大多数带来的差异都是觉察不到的，可能只有几毫米。如今，一个研究秘鲁人（全世界最矮的人群之一）遗传特征的团队发现了一个平均可将人的身高缩短2厘米多的基因变异。“他们能看到这种变化，真是令人惊讶。”美国加州大学圣地亚哥分校基因学家Emma Farley表示，“这是一种相当大的影响。”

　　遗传学家一直勤勤恳恳地追寻影响身高的基因。2014年，一项名为GIANT的分析调查了25万人。“人们仍能找出新的‘玩家’，实在是令人兴奋。”马里兰州美国国家人类基因组研究所遗传学家Elaine Ostrander表示，“这说明了研究孤立人群的价值。”迄今为止，该基因变异尚未在秘鲁以外的地方出现，但它提供了关于其他突变如何影响身高的线索。在秘鲁，生活在高海拔地区的需求可能驱动了该变异的进化。

　　均来自哈佛大学医学院的博士后Samira Asgari和Soumya Raychaudhuri团队最初想知道一个人的DNA如何影响肺结核的严重性。他们和位于利马的“健康伙伴”基金会流行病学家Megan Murray合作，收集了当地4002名居民的遗传信息以及包括身高在内的其他数据。秘鲁人是全世界最矮的人群之一，男性平均身高165厘米，女性约为153厘米。和通常被视为全世界身高最高的美国人和荷兰人相比，秘鲁男性和女性比这两个国家的普通人分别矮了约10厘米和15厘米。为此，该团队决定搜索DNA数据，以寻找身材矮小背后的遗传因素。

　　首先，Asgari通过比对受试者的DNA和非洲人、欧洲人以及美洲原住民的基因组，评估了他们的身世。她在日前于纽约冷泉港举行的基因组生物学会议上报告称，秘鲁人分别约有80%、16%和3%的美洲原住民、欧洲人和非洲人血统。“他们拥有的美洲土著人血统越多，便会越矮。”Asgari介绍说。通过将每个人基因组中美洲土著人部分的变异同其身高进行关联，Asgari发现了一个看上去影响这一特征的特定基因变异。

　　身高矮小的秘鲁人拥有一个FBN1基因的等位基因。和该基因通常的DNA序列相比，它的一个碱基有所不同。这种微小变化改变了一个被称为fibrillin-1的碳水化合物涂层蛋白质中的氨基酸。该蛋白质为结缔组织提供结构支撑。此前研究证实，其他FBN1突变会影响罕见疾病患者的身高：Marfan syndrome影响骨骼、心脏和眼睛，并且通常导致患者变高、变瘦；皮肤僵硬综合征的标志是身材矮小，皮肤非常厚且坚硬。Farley认为，该基因同整体身高之间的新联系“从逻辑上将特有的生物学现象关联起来”。

　　在约700个同身高相关的其他基因中，大多数单独产生的影响较小，合起来也仅能解释一个秘鲁人身高的约7%。而据研究人员估测，最新发现的等位基因仅自身便占到另外1%。Asgari报告称，如果一个人仅携带该FBN1突变的一个拷贝，会比拥有该基因不同版本的人矮2.2厘米左右。同时，拥有两个突变拷贝的人会矮约4厘米。

　　据该团队估测，5%的秘鲁人携带这个最新发现的FBN1等位基因。这表明，在秘鲁人中，进化造就了矮小的身材和厚厚的皮肤。很多人生活在高海拔地区，而动物研究表明，生活在这种海拔上的物种往往体型较小。这是对此类地方食物稀少的一种明显的进化适应。与此同时，厚厚的皮肤还可能保护身体免遭高海拔处强烈紫外线的影响。

　　不过，英国惠康基金会桑格研究所基因学家Kousik Kundu对该基因突变所起的作用持怀疑态度。他建议Asgari从秘鲁受试者那里获取更加详细的测序数据，并且对那里的更大规模人群展开研究。

　　Asgari也想研究其他身材矮小的人群，比如中东的一些人群，以确定相同的等位基因是否也在那里发挥作用。宾夕法尼亚大学遗传学家Sarah Tishkoff表示，有了进一步的基因分析，Asgari或许能确定这种导致身材矮小的突变是何时出现的。