希望孩子長得高，是很多父母的心愿。但“世界名著”《甄嬛傳》中，齊妃時(shí)刻念叨的一句“皇上，三阿哥又長高啦！”卻得到了大胖橘的一句冷漠嫌棄：“粉色嬌嫩，你如今幾歲？”

齊妃娘娘不哭！幾百年后的今天，科學(xué)來為你正名！最近一項(xiàng)由西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院吳連鋒、馬仙玨和楊劍團(tuán)隊(duì)合作發(fā)表于Nature子刊的研究發(fā)現(xiàn)，母親的生育年齡越大，孩子的身高可能會(huì)越高[1]，也就是說，如果齊妃年紀(jì)輕輕就誕下了三阿哥，說不定就沒有“大清巨人”了呢（不是）！

#感謝論文主要通訊作者吳連鋒博士對(duì)本文提供修改意見及點(diǎn)評(píng)，詳見文末“作者點(diǎn)評(píng)”

先不管三阿哥能不能長成擎天柱，我們先來看看這項(xiàng)研究結(jié)果是怎么得出來的。

大家知道，我們的身體都起源于一枚小小的受精卵，而受精卵中的重要細(xì)胞器線粒體只來源于母親的卵細(xì)胞，而父親精子中的線粒體在受精完成后便被自噬降解了[5]。

隨著年齡增長，母親體內(nèi)的卵細(xì)胞會(huì)老化，其內(nèi)部的線粒體也會(huì)老化，產(chǎn)生形態(tài)、豐度和活性方面的變化[2]。

通常情況下，線粒體一般呈現(xiàn)短棒狀或圓球狀，但在這次研究中，研究者發(fā)現(xiàn)，衰老線蟲的生殖系統(tǒng)中存在一種膜電勢(shì)低的“低能態(tài)”“甜甜圈”狀線粒體，而且這種線粒體可遺傳給子代。

圖注：線蟲祖細(xì)胞帶（Progenitor zone）、卵細(xì)胞（Oocyte）、胚胎（Embryo）中的線粒體形態(tài)，藍(lán)色箭頭指向正常線粒體（左下角為正常線粒體形態(tài)示意圖），紅色箭頭指向異?！疤鹛鹑Α睜罹€粒體。D2：培育2天的年輕線蟲；D5：培育5天的衰老線蟲

在子代從幼蟲長成成蟲的過程中，這種異常形態(tài)的線粒體可以逐漸恢復(fù)正常，而這一過程的進(jìn)行，必須啟動(dòng)我們熟知的“能量感知通路”——AMPK信號(hào)通路。

圖注：年輕線蟲的子代（OD2）和衰老線蟲的子代（OD5）在不同成長階段的線粒體形態(tài)對(duì)比。在胚胎、幼蟲（L2、L4）階段，OD5的“甜甜圈”狀線粒體比例較高，而到了成蟲（D1）階段則無明顯差異

AMPK通過轉(zhuǎn)錄因子UNC-3來刺激調(diào)節(jié)生長發(fā)育的因子DBL-1 的分泌，DBL-1隨后結(jié)合于轉(zhuǎn)化生長因子β（TGFβ）上，進(jìn)而激活DBL-1/TGFβ信號(hào)通路，這一信號(hào)通路的激活能夠使線蟲的成年體長增加[3]。

圖注：異常形態(tài)線粒體使成體子代體型增大的分子機(jī)制。Secretion: 分泌；signal：信號(hào)

這項(xiàng)研究不僅使“大齡生育”與成年子代的體型特征之間的關(guān)系進(jìn)一步明確，而且還提出了分子機(jī)制上的見解，可謂意義重大。

閱讀完這項(xiàng)研究的主要部分，你一定很好奇，為什么研究團(tuán)隊(duì)會(huì)想到“母親年齡”與“子代體型”這樣的切入點(diǎn)呢？其中原因當(dāng)然不是影視作品中的情節(jié)，而是女性生育年齡不斷推遲的社會(huì)現(xiàn)狀。

近幾十年來，越來越多的女性為了學(xué)業(yè)、職業(yè)生涯和自我價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，選擇推遲生育時(shí)間；另外，如果生育二胎、三胎，也通常注定會(huì)迎來“大齡生育”的狀況。

那么，母親的生育年齡與子代的身體健康狀況之間的關(guān)系就成為亟待研究的課題。研究者將這種相關(guān)關(guān)系定義為母親年齡效應(yīng)（maternal age effect，MAE）。

在漫長的研究歷程中，這一相關(guān)關(guān)系始終難以得到闡明，原因是，我們很難分清子代的眾多身體特征和健康狀況究竟遺傳了父母的哪一方，也很難忽略環(huán)境因素的影響。

而成年身高本身就是一個(gè)易于測(cè)量、且被廣泛應(yīng)用的身體特征模型，是合適的研究切入點(diǎn)。在本項(xiàng)研究中，研究者分析了來自英國生物樣本庫的大量數(shù)據(jù)[4]。

研究者發(fā)現(xiàn)單獨(dú)分析時(shí)，母親與父親的年齡均與孩子的成年身高呈正相關(guān)關(guān)系，但當(dāng)兩者在模型中共同擬合時(shí)，母親年齡的相關(guān)性幾乎沒有變化，但父親年齡的相關(guān)性則大幅下降。

圖注：母親與父親年齡與子代身高之間的關(guān)系統(tǒng)計(jì)。MAE：母親年齡效應(yīng)；PAE：父親年齡效應(yīng)；圖c：校正后的父母年齡效應(yīng)

這說明，由于夫妻通常年齡相仿，所以父親生育年齡與子代身高的相關(guān)性大多也是因?yàn)楦改改挲g相近，其中起到主要作用的還是母親年齡。

這一數(shù)據(jù)分析結(jié)果與大多數(shù)人的常識(shí)一致：與父親相比，母親的身高會(huì)更強(qiáng)烈地影響孩子的身高，這是我們對(duì)于后代更多性狀來自母系遺傳的以往認(rèn)知。但是，我們一般不會(huì)將母親生育年齡與孩子的身高相關(guān)聯(lián)。

不過，“二胎比一胎身高更高”的說法偶爾會(huì)出現(xiàn)，而這項(xiàng)研究就從母親生育年齡上解釋了可能的原因。

并且，本項(xiàng)研究還揭示了母親年齡對(duì)子代認(rèn)知能力（fluid intelligence）和肺活量（forced vital capacity, FVC）的正向影響，以及對(duì)體脂沉積（body fat deposit）和淋巴細(xì)胞數(shù)（lymphocyte count）等的負(fù)向影響。

本研究利用體長這一特征，探究了“母親”的生育年齡對(duì)子代成年體長的影響，并深入挖掘了該影響的生物學(xué)機(jī)制。目前，還需要進(jìn)一步研究以解析相關(guān)生物學(xué)機(jī)制是否可以解釋人群研究中發(fā)現(xiàn)的其他特征。

作者點(diǎn)評(píng)

基因和環(huán)境的相互作用共同決定生物體性狀的形成。除了強(qiáng)大的基因作用外，我們的研究揭示了母親生育年齡對(duì)孩子成年身高等特征的長遠(yuǎn)影響，并闡明了這一影響產(chǎn)生的生物學(xué)機(jī)制。該研究首次在年老線蟲性腺中發(fā)現(xiàn)了甜甜圈線粒體，并證實(shí)其可以通過卵子傳給子代。這是首個(gè)在動(dòng)物水平揭示甜甜圈線粒體生理功能的研究報(bào)告，開啟了研究該形態(tài)線粒體在生物性狀形成和衰老等過程中作用的新篇章。同時(shí)，這也為人們理解衰老過程中生命的傳遞提供了理論參考。

作者簡介：

本文Maternal aging increases offspring adult body size via transmission of donut-shaped mitochondria發(fā)表于Cell Research雜志，主要通訊作者為西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院代謝與衰老研究實(shí)驗(yàn)室特聘研究員吳連鋒博士，主要研究代謝疾病、腫瘤發(fā)生及衰老的分子機(jī)制。曾于哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院麻省總醫(yī)院從事博士后研究，歸國前任哈佛醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)系講師，于2017年入職西湖大學(xué)。

本項(xiàng)研究受到國家自然科學(xué)基金、浙江省自然科學(xué)基金、西湖教育基金會(huì)、西湖生命科學(xué)與生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室HRHI計(jì)劃、浙江省“先鋒”和“領(lǐng)頭雁”研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和“生長控制與體型創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)”的資助。

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