生育越晚，孩子身高越高？Nature子刊：西湖大学吴连锋等研究报道

希望孩子长得高，是很多父母的心愿。但“世界名著”《甄嬛传》中，齐妃时刻念叨的一句“皇上，三阿哥又长高啦！”却得到了大胖橘的一句冷漠嫌弃：“粉色娇嫩，你如今几岁？”

齐妃娘娘不哭！几百年后的今天，科学来为你正名！最近一项由西湖大学生命科学学院吴连锋、马仙珏和杨剑团队合作发表于Nature子刊的研究发现，母亲的生育年龄越大，孩子的身高可能会越高[1]，也就是说，如果齐妃年纪轻轻就诞下了三阿哥，说不定就没有“大清巨人”了呢（不是）！

#感谢论文主要通讯作者吴连锋博士对本文提供修改意见及点评，详见文末“作者点评”

先不管三阿哥能不能长成擎天柱，我们先来看看这项研究结果是怎么得出来的。

大家知道，我们的身体都起源于一枚小小的受精卵，而受精卵中的重要细胞器线粒体只来源于母亲的卵细胞，而父亲精子中的线粒体在受精完成后便被自噬降解了[5]。

随着年龄增长，母亲体内的卵细胞会老化，其内部的线粒体也会老化，产生形态、丰度和活性方面的变化[2]。

通常情况下，线粒体一般呈现短棒状或圆球状，但在这次研究中，研究者发现，衰老线虫的生殖系统中存在一种膜电势低的“低能态”“甜甜圈”状线粒体，而且这种线粒体可遗传给子代。

图注：线虫祖细胞带（Progenitor zone）、卵细胞（Oocyte）、胚胎（Embryo）中的线粒体形态，蓝色箭头指向正常线粒体（左下角为正常线粒体形态示意图），红色箭头指向异常“甜甜圈”状线粒体。D2：培育2天的年轻线虫；D5：培育5天的衰老线虫

在子代从幼虫长成成虫的过程中，这种异常形态的线粒体可以逐渐恢复正常，而这一过程的进行，必须启动我们熟知的“能量感知通路”——AMPK信号通路。

图注：年轻线虫的子代（OD2）和衰老线虫的子代（OD5）在不同成长阶段的线粒体形态对比。在胚胎、幼虫（L2、L4）阶段，OD5的“甜甜圈”状线粒体比例较高，而到了成虫（D1）阶段则无明显差异

AMPK通过转录因子UNC-3来刺激调节生长发育的因子DBL-1 的分泌，DBL-1随后结合于转化生长因子β（TGFβ）上，进而激活DBL-1/TGFβ信号通路，这一信号通路的激活能够使线虫的成年体长增加[3]。

图注：异常形态线粒体使成体子代体型增大的分子机制。Secretion: 分泌；signal：信号

这项研究不仅使“大龄生育”与成年子代的体型特征之间的关系进一步明确，而且还提出了分子机制上的见解，可谓意义重大。

阅读完这项研究的主要部分，你一定很好奇，为什么研究团队会想到“母亲年龄”与“子代体型”这样的切入点呢？其中原因当然不是影视作品中的情节，而是女性生育年龄不断推迟的社会现状。

近几十年来，越来越多的女性为了学业、职业生涯和自我价值的实现，选择推迟生育时间；另外，如果生育二胎、三胎，也通常注定会迎来“大龄生育”的状况。

那么，母亲的生育年龄与子代的身体健康状况之间的关系就成为亟待研究的课题。研究者将这种相关关系定义为母亲年龄效应（maternal age effect，MAE）。

在漫长的研究历程中，这一相关关系始终难以得到阐明，原因是，我们很难分清子代的众多身体特征和健康状况究竟遗传了父母的哪一方，也很难忽略环境因素的影响。

而成年身高本身就是一个易于测量、且被广泛应用的身体特征模型，是合适的研究切入点。在本项研究中，研究者分析了来自英国生物样本库的大量数据[4]。

研究者发现单独分析时，母亲与父亲的年龄均与孩子的成年身高呈正相关关系，但当两者在模型中共同拟合时，母亲年龄的相关性几乎没有变化，但父亲年龄的相关性则大幅下降。

图注：母亲与父亲年龄与子代身高之间的关系统计。MAE：母亲年龄效应；PAE：父亲年龄效应；图c：校正后的父母年龄效应

这说明，由于夫妻通常年龄相仿，所以父亲生育年龄与子代身高的相关性大多也是因为父母年龄相近，其中起到主要作用的还是母亲年龄。

这一数据分析结果与大多数人的常识一致：与父亲相比，母亲的身高会更强烈地影响孩子的身高，这是我们对于后代更多性状来自母系遗传的以往认知。但是，我们一般不会将母亲生育年龄与孩子的身高相关联。

不过，“二胎比一胎身高更高”的说法偶尔会出现，而这项研究就从母亲生育年龄上解释了可能的原因。

并且，本项研究还揭示了母亲年龄对子代认知能力（fluid intelligence）和肺活量（forced vital capacity, FVC）的正向影响，以及对体脂沉积（body fat deposit）和淋巴细胞数（lymphocyte count）等的负向影响。

本研究利用体长这一特征，探究了“母亲”的生育年龄对子代成年体长的影响，并深入挖掘了该影响的生物学机制。目前，还需要进一步研究以解析相关生物学机制是否可以解释人群研究中发现的其他特征。

作者点评

基因和环境的相互作用共同决定生物体性状的形成。除了强大的基因作用外，我们的研究揭示了母亲生育年龄对孩子成年身高等特征的长远影响，并阐明了这一影响产生的生物学机制。该研究首次在年老线虫性腺中发现了甜甜圈线粒体，并证实其可以通过卵子传给子代。这是首个在动物水平揭示甜甜圈线粒体生理功能的研究报告，开启了研究该形态线粒体在生物性状形成和衰老等过程中作用的新篇章。同时，这也为人们理解衰老过程中生命的传递提供了理论参考。

作者简介：

本文Maternal aging increases offspring adult body size via transmission of donut-shaped mitochondria发表于Cell Research杂志，主要通讯作者为西湖大学生命科学学院代谢与衰老研究实验室特聘研究员吴连锋博士，主要研究代谢疾病、肿瘤发生及衰老的分子机制。曾于哈佛大学医学院麻省总医院从事博士后研究，归国前任哈佛医学院医学系讲师，于2017年入职西湖大学。

本项研究受到国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、西湖教育基金会、西湖生命科学与生物医学实验室HRHI计划、浙江省“先锋”和“领头雁”研发计划项目和“生长控制与体型创新研究团队”的资助。

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