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人越來越高與大腦受體 MC3R 有關 發現有助研發改善肌肉、治療生長遲緩藥物

為何人類越來越高,更早進入青春期?最新刊於《自然》的研究指,與大腦中的受體 MC3R 有關,而發現可有助開發改善肌肉質量和治療生長遲緩的藥物。

長久以來,學界已知有豐富飲食營養的人往往會長得更高、成熟得更快。例如在南韓,隨著國家轉變為發達社會,成人身高也隨之飆升,相反在南亞和非洲的部分地區,人們的身高僅比 100 年前稍有提升。

然而當中轉變涉及的分子機制,一直未明。學界僅知道,來自食物營養的訊號會到達大腦中的下丘腦 (Hypothalamus) ,匯報身體營養健康狀況並觸發生長。由劍橋大學專家領導的國際團隊,則在新研究中發現此過程背後的大腦受體。該受體稱為 MC3R ,是食物與性發育和成長之間的關鍵。

劍橋代謝科學研究所所長 Stephen O'Rahilly 爵士解釋, MC3R 會通知下丘腦身體狀況很棒,有很多食物,所以要生長得更快、更快進入青春期並生很多孩子。

當該受體在人體中不能正常運作時,團隊發現人往往更矮,並且比其他人更晚進入青春期。

團隊搜索了在英國生物銀行註冊的 50 萬志願者捐出的基因組,以確認說法。他們發現有破壞該大腦受體基因突變的兒童都比其他兒童更矮、體重更輕,表明影響在生命早期就經已開始。

團隊在數據庫中發現,其中一個人的 MC3R 基因兩個副本都出現極罕見且具有破壞性的基因突變。這個人很矮,更在 20 歲後才進入青春期。

團隊又對老鼠進行研究,確認同樣的受體途徑都會影響動物的發育與成長。

發現將可幫助那些生長發育和青春期嚴重延遲的兒童,以及因慢性疾病而變得虛弱並需要鍛煉肌肉的兒童。 O'Rahilly 指,未來的研究應調查選擇性激活 MC3R 的藥物,是否有助於將卡路里重新定向到肌肉和其他脂肪少的組織,並有望改善這些人的身體功能。

不過,身高是有上限的,而這上限會在滿足到遺傳潛力而達到,健康和飲食等因素對這種情況是否發生有巨大影響。當貧困家庭的孩子獲得足夠的食物和卡路里時,他們也可長到從父母和祖父母那裡繼承的身高。例如過去一個世紀,身高增長幅度最大的是南韓女性和伊朗男性。

來源:
BBC, The brain sensor discovery behind humans getting taller, 4 November 2021

報告:
Lam, B.Y.H., Williamson, A., Finer, S. & et al. (2021). MC3R links nutritional state to childhood growth and the timing of puberty. Nature. doi: 10.1038/s41586-021-04088-9

文/Alan Chiu

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