个子高不光是“命”,还靠它!

作者: 冯丽妃

来源: 中国科学报

发布日期: 2023-04-19

美国科学家发现影响软骨细胞成熟的基因变化可能会强烈影响成年人的身高,相关研究发表于《细胞基因组学》。波士顿儿童医院和哈佛大学的Nora Renthal通过筛选小鼠软骨细胞,发现了145个与骨骼疾病有关的基因,这些基因对生长板成熟和骨骼形成至关重要。研究还揭示了人类DNA中可能决定身高的基因,并提出了新的研究方向。

个子高不光是“命”,还与生长板有关。生长板,即骨骼末端附近的软骨,会随着儿童的发育而变硬。生长板中的细胞决定了骨骼的长度和形状,并可以影响身高。如今,美国科学家发现,影响软骨细胞成熟的基因变化可能会强烈影响成年人的身高。相关研究4月14日发表于《细胞基因组学》。

作为一名关心骨骼疾病患儿的儿科内分泌学家,波士顿儿童医院和哈佛大学的Nora Renthal对骨骼如何生长很感兴趣。为了精确定位与身高相关的基因,她筛选了6亿个小鼠软骨细胞,以确定改变细胞生长和成熟的基因。这项研究发现了145个基因,它们大多与骨骼疾病有关,对生长板成熟和骨骼形成至关重要。

研究小组随后将发现的基因与人类身高全基因组关联研究(GWAS)的数据进行了比较。GWAS允许研究人员调查整个人类基因组,以确定人们DNA中“身高基因”热点区域。但这些区域可能包含多个基因,研究人员很难追踪和研究单个目标。“这有点像寻找朋友的家,但你只知道邮政编码。”Renthal说,“这是困难的。”

比较分析显示,影响软骨细胞的基因与GWAS发现的热点重叠,从而精确定位了人类DNA中可能决定身高的基因。研究人员还发现,身高基因会导致软骨细胞提前成熟,表明影响软骨细胞成熟的基因变化可能对身高影响更大。“我们的研究真正理解了骨骼的遗传学。身高是了解基因、生长板和骨骼生长关系的良好起点,因为我们很容易测量身高。”Renthal说。

她同时表示,对小鼠细胞的研究可能不完全适用于人类,GWAS是观察性研究,并不能完全说明身高的因果关系。但她的研究提供了连接这两项研究的一种新方法,并为人类遗传学提供了新的见解。

接下来,该团队计划了解激素对软骨细胞的影响。他们还将研究145个已知与骨骼生长无关的基因。这项研究可能会揭示在骨骼生长中起作用的新基因和途径。“我见过一些骨骼发育不良的患者,他们没有任何治疗方法,因为基因使骨骼长成这样。”Renthal说,“我们对生长板生物学了解得越多,就越能在骨骼生长和改善患儿生活上实现早期干预。”

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