我们都知道,有些家庭里住着身材高大的篮球运动员,而有些家庭里住着身材娇小、体格健壮的人,他们最适合从事赛马或摔跤等运动。朋友圈中的人身高可能也有很大差异:最高的朋友会自拍,而最矮的朋友则很难挤进相框。但尽管存在这些巨大差异,人类的正常身高范围大致如此:在美国,健康男性平均身高 5 英尺 9 英寸,而女性通常身高 5 英尺 4 英寸。多亏了中学科学课,我们知道了身高是遗传自父母的。但是,为什么大多数人的身高都保持在标准范围内呢?为什么我们没有都长到 10 英尺高? 为什么我们可能永远无法达到极限高度哈佛大学人类进化生物学家特伦斯·卡佩里尼说,我们应该感谢进化。“身高不仅仅关乎身高,”卡佩里尼说。“它关乎生物体的整体生物生长,至少对人类而言是如此。”研究人员推测,我们的身高并不是我们极其复杂的基因组中孤立的部分。相反,它与其他生长过程交织在一起,比如器官发育。数百万年来,自然选择塑造了人类基因组的蓝图,因此通过相关基因和随后的组织生长影响了身体和器官的生长。那么,我们的身高只是副产品。 除了遗传因素,适当的营养和现代医疗保健等环境因素也会影响身高。不过,基因的作用最大,占结果的 70% 到 80%。身高通常在青春期左右趋于稳定,这时进化机制开始发挥作用。当我们达到预定的身高时,一种称为程序性衰老的生物机制最终会关闭负责生长的基因。大多数人在青春期结束前都会长得更高,他们的骨骼会不断变长。这个过程发生在生长板,即位于儿童椎骨和长骨(如股骨和胫骨)中的两层软骨。 美国国立卫生研究院生长发育研究负责人、儿科医生杰弗里·巴伦说,胎儿时期是我们的生长速度最快的时期。身高增加的厘米数通常会在之后减少。事实上,胎儿的生长速度比五岁儿童快 20 倍左右。婴儿的生长板也非常活跃,因此生长速度很快。随着孩子长大,生长板活动会减慢。最终,在青春期中后期,生长板活动停止,青少年达到成年身高。 巴伦说,将成长过程比作一列上发条的玩具火车。上发条会使线圈因势能而收紧。松开后,火车会飞速前进,但随着弹簧的松开,速度会逐渐减慢并熄火。当我们耗尽遗传编程的增长潜力时,就像玩具火车上松开的弹簧一样,我们的成长会减缓并最终停止。 科学家们对身高遗传的了解和未知数百种基因可能影响身高。事实上,2018 年的一项研究发现了 500 多个与身高相关的基因。这些基因操纵生长板的行为并控制骨骼长度。 “对于我们大多数人来说,并不是只有一种基因决定了我们的身高或身高,”巴伦说道,“而是有很多不同的基因。” 虽然罕见,但身高相关基因的突变可能会导致异常高大的身材。《公主新娘》的演员安德烈巨人症是一种垂体性巨人症,这种疾病会导致垂体分泌过多的生长激素,而生长激素控制身高。还有其他疾病也会影响身高,比如骨骼发育不良,这会导致骨骼缩短,而且往往畸形。 根据 2019 年 2 月内分泌学会的一项研究,生长激素过量导致的疾病也会带来严重的健康风险。这些包括心力衰竭、骨病和整体“生活质量受损”。 通过在基因组关联研究中记录数千人的身高,寻找在具有相同身体特征的人群中更频繁出现的基因变异,研究人员旨在更好地了解身高遗传和疾病易感性之间的联系。 阐明基因组之间的神秘关系可能会改变我们治疗疾病的方式。例如,根据 2015 年 NEJM 的一项研究,导致身材矮小的基因变异也可能使人更容易患上冠状动脉疾病 (CAD)。而且,如果我们能够更准确地确定某些基因变异,那么在未来,像 CRISPR 这样可以纠正缺陷基因的基因组编辑技术可能会促进新的生长障碍疗法。 如果你仍然希望人类有朝一日能长得更高,那就密切关注北欧地区吧。去年,研究人员得出结论,丹麦、芬兰、挪威和瑞典的人口每一代都在不断增高。 |
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