发育成长:四处都经常会出现讨论,谈如何可以“增高”,透过运动、睡眠、蛋白质等,但在一个人出生之前,表观基因就已经会设定好他的最后身高。比如说,假设一个人的表观设定是180cm,他成年以后会自然到达这个数字,生长速度的变化是不会影响这个设定的,只会产生一个假象,因此讨论“增高”是完全没有意义的。不过,一切有前因后果,即使植物亦同样需要阳光和水分才能旺盛,道理包括我们人类。表观基因可以给你一个非常高的身高设定,但是这并不代表它会完整无缺地实现。假设你的生长过程被提早结束,在你到达最后身高之前就完结,那你的身高表观设定就不会真正实现了。所以应该讨论一下的是:停止身高生长的方法。

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(1)

GH/IGF通路

在治疗生长迟缓中,最重要的两个激素是生长激素(Growth Hormone,GH)和胰岛素样生长因子一(Insulin-like growth factor 1,IGF-1)[65],这两个激素的操控可以直接影响生长速度。人体会不断分泌GH和IGF-1,这在青春期的时候会到达高峰。除了青春期以外,提高GH和IGF-1分泌的额外方法有很多种,最主要的是睾酮(Testosterone)和雌激素(Estrogen)。睾酮可提高GH水平,当GH上升的时候,其他对生长有影响的物质也会上升,而IGF-1是其中之一[66];雌激素有双重效应,它可以加快生长,但同时也会停止生长。

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(2)

雌激素与提前生长板闭合

雌激素在生长中的主要功能是信号骨骺去融合 [67],当骨骺融合的时候,成长就正式结束。在天然情况下,这个程序会自动在青春期完结以后发生,但是雌激素暴露可提前这个程序。青春期是成长的高峰点,如果一个人在青春期之前长期暴露于雌激素,不但骨骺会提早融合,而且还会失去最后骨大小,对于某些部位例如手腕,损失可接近33% [68]。上图显示雌激素暴露对骨骺融合的效果:十一周龄的时候,两组小兔的生长板是完全开启的;五个星期后,对照组的生长板依然是完全开启的,可是雌激素组的生长板就已经闭合了五成以上。

生长过程有非常多细节,不过只有一个重点我们需要留意:能够直接停止生长的物质就只有雌激素。因此,任何能够控制(过量)雌激素的东西会帮助你接近你的表观设定,而任何可以提高雌激素的东西就会减低表观设定的实现程度。

在饮食的范围里,影响雌激素的主要因素有两个。

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(3)

在人体的睾酮代谢过程里,一个叫5a-还原酶(5-AR)的类固醇可将大概一成的睾酮转换成双氢睾酮(DHT),DHT有扼制雌激素的能力,透过绑定雌激素受体[90-91],是身体的天然雌激素拮抗剂。

压制5-AR的物质,又称5a-还原酶抑制剂(5-AR Inhibitor),是减少DHT生成的主要途径。任何属于5a-还原酶抑制剂的东西会提高雌激素,提前生长的完结。许多食物和物质符合这个定义,例如绿茶[86]、农药[87],而其中最显著的抑制剂就是脂肪酸,某些脂肪酸。

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(4)

脂肪酸的分类是基于它们的化学结构的:

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(5)

脂肪酸的5a-还原酶抑制效价

5-AR抑制剂的效价是定夺于双键数目和不饱和程度,所以单元和多元两者有显著抑制力,特别是多元不饱和脂肪,它是抑制力最高的脂肪酸。相对下,由于饱和脂肪酸不含双键,它并没有抑制力[88]。

5-AR抑制剂排行:多元不饱和脂肪酸 > 单元不饱和脂肪酸 > 饱和脂肪酸

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(6)

食用油的脂肪酸结构

意思是,东亚人再次吃亏。

东亚人的脂肪来源主要是植物油,这本来就已经对身高非常有害,埋葬了大部分的身高表观潜能,再加上植物油的多元不饱和脂肪含量是最高的,这代表东亚人还减低了DHT,降低了自己的成长封顶。除了植物脂肪以外,东亚人有摄取小量的动物脂肪,主要来自猪肉和鸡肉。鸡油,如上所示,是其中一个饱和脂肪含量最低,多元不饱和脂肪含量最高的动物脂肪。猪油的脂肪酸比例较好,不过依然不是理想。另外一个问题是,猪油的脂肪酸结构会随着猪的饮食习惯而变化。比起传统散养猪,现代猪场猪的多元不饱和脂肪含量是接近三倍[61]。上图显示猪油有大概12%多元不饱和脂肪,但是实际数字可能与鸡油差不多[89]。这代表东亚人只有最差的脂肪选择:植物油、低饱和高多元动物脂肪。情况比东南亚差,至少热带油的脂肪结构会支援DHT,即使它对身高表观没有显著效果。

相对下,欧洲人的主要脂肪来源是饱和最高,多元最低的黄油和奶制品,而他们使用猪油的时候是主要在二十世纪中期至末期前,在猪油的脂肪酸结构仍然接近黄油的时候[61]。不但他们的饮食摄取更多的脂肪,解开更大的身高表观潜能,而且他们摄取的是所有脂肪里最佳,最支援DHT的选择。

重点:东亚人受到最严重的DHT抑制作用

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(7)

植物雌激素(Phytoestrogen)是一种植物化学素,存在于大豆、扁豆、四季豆及花生等植物食品。就如名称的“雌激素“三个字,植物雌激素有模仿雌激素的作用,能够与哺乳动物的雌激素受体结合。尽管与雌激素相似,绝大部分植物雌激素的实际雌激素效应其实是微不足道的,与体内的主要雌性激素雌二醇(Estradiol,E2)相比,一般效应只不过是一千分之一左右[92],所以不会成问题,就除了一种。

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(8)

染料木黄酮的雌激素受体结合效价

染料木黄酮(Genistein)属于一种叫异黄酮(Isoflavones) 的植物雌激素,对ERb(乙型雌激素受体)有显著结合效价,大概6.8-13%[92-93]。ERb是最活跃于器官和骨骼的范围[94],是两种雌激素受体的其中之一,另外一种是ERa(甲型雌激素受体)。许多植物含有异黄酮,但是大豆是唯一包含显著分量的食物。大豆异黄酮主要由染料木黄酮组成,一般占大概五成[95]。

在东亚社会里,大豆可形容为主要蛋白质来源,也算是东亚饮食的特色。东亚人的大豆和豆制品摄入量是全世界最高的,与美国白人和黑人相比,东亚人的染料木黄酮摄入量平均有50倍以上[95]。研究估计,中国平均每天摄入20.4-35.2mg[97-98];日本是17.2mg[95];韩国是13.2mg[99]。理论上,实际数字有可能高很多。

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(9)

例如大豆粉,经常用于面包及其它食品为添加,它的染料木黄酮含量是89.4mg/100g,10g的添加就已经提供9mg染料木黄酮。豆浆含有7.84mg/100g,街头上的一碗普通豆浆至少有500g,这是40mg染料木黄酮。然后再加几块豆腐和一些大豆酱,实际数字会上升得非常快。

至于这对身体的影响,我们可以打一个比喻:

当然,消化过程会取消一部分,还有更高的体重也会帮助你分解,但是小孩子并没有这个选择。一般成年男人的体重是70kg,50mg对于他是0.7mg/kg。小孩子一般只是10-30kg(六岁20kg,十岁30kg),50mg对于他们是3-5mg/kg,3-5mg/kg是0.7mg/kg的4至7倍,这就等于一个成人吃了200-350mg染料木黄酮。

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(10)

吃配方豆奶粉的婴儿:血清染料木黄酮是684-757ng/ml

对于婴儿,情况是非常严重。吃配方豆奶粉的婴儿普遍会摄入28-47mg异黄酮[125],而1-12月龄的体重就只有3-10kg ,那比例上,他们的染料木黄酮摄入量就简直是天文数字。不仅如此,根据上图的染料木黄酮值,染料木黄酮似乎会在婴儿体内累积,或者亦有可能预计低估了异黄酮摄入量,不过无论如何,700ng/ml是绝对有问题的。染料木黄酮有10%的ERb结合作用,这就等于他们有70ng/ml的额外E2在系统里流转,这是内生E2的1000倍。总的来说,可能所有人都低估了大豆对小孩子的雌激素效应。

以下我们会看一些身高生长的数据,我们将“完结”定义为离最后身高半厘米之内。

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(11)

北京6-18岁儿童身高[4]

北京人:16/17岁

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(12)

日本6-20岁儿童身高[101]

日本人:17岁

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(13)

广东7-18岁儿童身高[102]

广东人:16岁

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(14)

韩国6-18岁儿童身高[100]

韩国人:16/17岁

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(15)

山东7-18岁儿童身高[2]

山东人:17岁

东亚人的生长结束于16/17岁

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(16)

德国0-18岁儿童身高[103]

德国人:19 岁

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(17)

克罗地亚7-18岁儿童身高[104]

克罗地亚人:19 岁

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(18)

波兰7-18岁儿童身高[105]

波兰人:19 岁

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(19)

荷兰0-18岁儿童身高[26]

荷兰人:19/20岁

欧洲人的生长结束于19至20岁。

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(20)

中国人和美国白人的生长线图

为什么所有人的青春期都在13岁开始,然后在19/20岁结束,唯一就只有东亚人在13岁开始,然后在16/17岁结束?为什么我们的青春期只会维持三年?

请注意,十四岁前的北京孩子比任何欧洲国家的孩子都要高,十四岁前的广东孩子与德国孩子是一样高的,但是十四岁以后,这个趋势就完全倒转,为什么?

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(21)

1985至2010年中国人身高增加值 [11]

留意一下变化的走势,中国人的身高增量大部分是发生于青春期前。

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(22)

1955至1997年荷兰儿童身高增加值[26]

欧洲人的走势就是相反,他们最大的上升范围是青春期后,为什么?

是不是因为东亚人的“基因“,所以他们特别早熟呢?

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(23)

1962至2015年蒙古国儿童身高增加值[106]

那为什么就只有蒙古人没有出现同一个现象?

蒙古人是其中一个完全不吃大豆的东亚民族,结果他们的身高增加值与欧洲人的就有相同的趋势,是不是这个古怪基因只会恰好影响中日韩的呢?

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(24)

猪的青春期在20-24周龄时开始,然后会持续50个星期[110]。市场上的猪普遍会在100kg的时候被屠宰,因为从这一点开始,猪增重会越来越下降,但饲料依然会越来越上升,所以100kg左右是屠宰的最佳时刻。另外一种说法就是,猪会大概在青春期起点的时候被屠宰。

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(25)

大豆异黄酮对小猪的作用[108]

大豆异黄酮,其中50%会是染料木黄酮,可以促进生长,特别在35-60kg阶段,之后逐渐减低。意思是,异黄酮在青春期前效果最高,接近青春期的时候就越来越失效。

这个趋势与东亚人的生长曲线是完全对照的。儿童期至青春期前是染料木黄酮最有效的时段,东亚孩子在这个阶段摄取大量染料木黄酮,使他们成为全世界最高的儿童。随着体重和年纪的上升,染料木黄酮越来越失效,而早期的雌激素效果已提前融合了骨骺,结果就做成了现在的相反生长现象:青春期前高大,但青春期提前结束,只维持三年。

东亚人养孩子的方法就好比养猪,培养他们去被屠宰。

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(26)

大豆异黄酮对仔猪的影响[110]

以上是一些额外的大豆研究,第一个清楚表明大豆会提升IGF-1,促进生长。还有,5-6周龄的小猪有10-12kg重,10-12kg 乘以 0.5mg 乘以 8次,等于40mg异黄酮,再除以2,等于20mg染料木黄酮,或者半碗豆浆,半碗豆浆就可以产生显著效果了。当然,我说过了,理论上消化系统会化解一部分,而研究的方法是注射,不过没关系,我们没有吃20mg那么少,也不会只吃三天或者五周那么短,所以东亚人的实际摄入量比研究使用的剂量高很多。

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(27)

人的生长发育可用两个“年龄”来表示,即生活年龄(日历年龄)和生物年龄(骨龄)。骨龄是评价儿童生长发育的主要生物学方法,在X光摄像中的特定图像来确定。通常要拍摄左手手腕部位的X光片,医生通过X光片观察左手掌指骨、腕骨及桡尺骨下端的骨化中心的发育程度,来确定骨龄。

从骨龄,我们可以清楚地确定东亚人的生长速度。

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(28)

中国、 日本、 欧美儿童的骨成熟度[129]

东亚人的骨成熟速度是所有人里最快的,尤其是中国人,甚至日本人都比中国人成熟得慢。

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(29)

重庆儿童的骨龄:一致性比生活年龄高

多年来,国内研究认为中国儿童青春期骨发育加速而提前成熟的现象受遗传因素所影响,是东亚人本身的骨发育形式,不过问题是,中国人的骨发育依然在加速,目前各省各地的骨龄都同样高于生活年龄[131-135]。

人类长高的秘密(关于东亚人身高)(30)

拉萨藏族儿童的骨成熟度

唯一例外就只有某些少数民族,例如藏族,他们的各年龄组骨龄均值是一致性小于生活年龄[130],而且青春期后的差异是最显著,分别是两年对于男性,三年对于女性。假如提前成熟真的是东亚人的特点,那为什么就只有中日韩才会出现这个现象呢?为什么就只有吃大豆的东亚民族会出现这个现象呢?

我觉得这应该够了,暂时够了,也许日后我会再写一篇专门针对大豆的文章再讲解。我们重温一下大豆方面的发现

  • 大豆是唯一染料木黄酮的来源
  • 东亚人是唯一一个吃大豆的民族
  • 东亚人青春期前生长最显著,但青春期只维持三年
  • 养猪生产的研究显示异黄酮的生长效果在青春期前最佳
  • 东亚人的骨成熟速度是所有人里最快的

染料木黄酮有明确的雌激素效应(ERb结合效价是10%),以上的发现也同样指证这一点。此外,大豆异黄酮也会减低5a-还原酶和DHT[126-127],对DHT的效应是最显著当与绿茶配合的时候[128]。整体来看,在身高表观以外的范围,大豆可以说是对最后身高最有伤害的食物。

总括一下整个部分的分析:

雌激素能够停止生长

DHT会制剂雌激素

不饱和脂肪酸会制剂DHT

东亚人的主要摄入不饱和脂肪

染料木黄酮有雌激素效应

大豆是染料木黄酮的主要来源

东亚人是唯一一个有显著大豆摄入量的民族

这代表,东亚人有最低的雌激素抑制能力,由于植物油和不饱和动物脂肪,同时又有最高的雌激素效应,由于高大豆摄入量,因此,东亚人的生长期是所有民族里最短的。

东亚人的身高:总结

八成以上的身高差异是基因遗传的,这是一个明确的科学事实,但是由于身高在近二百年的突发性转变违背了遗传学的规律,很多无法解释的矛盾和冲突就因此而生成。营养系的研究提供了线索,不过可惜,最终只添了麻烦,把这个难题弄得更加复杂,因为数学上,环境因数是不可能有那么大的影响力的。多年来,围绕着人类身高的讨论就停顿于这个位置,无法解答身高起源的问题,一直到现在。其实所有人都没有一个是错的,身高的确是基因,也是环境,因为身高是表观基因。表观基因与传统基因学的最大分别就是,它引起的表现变化并不需要基因序列的转变,只需要正确的环境因素。人类身高表观受饮食影响,而最终启发者就是动物脂肪。

表观基因虽是人类身高的核心,是不争最重要的元素,但是因此而完全忽视后天因素的话,是非常不智的。在一个人出生之前,表观基因会已经设定好他的个人极限,至于能否达成,就得看他体内的雌激素效应。雌激素是负责信号骨骺去融合的物质,过量的雌激素暴露可以提前融合骨骺,停止生长。在日常饮食中,能够导致雌激素效应的因素主要有两个:不饱和脂肪酸或者植物油,透过减低DHT转换,DHT能压制雌激素;大豆含有一种叫染料木黄酮的异黄酮,染料木黄酮有模仿雌激素的功能。

这一切,可以用一个方程式来形容

身高 = 表观基因 – 饮食

表观基因 = 动物脂肪

饮食 = 雌激素 = 大豆和植物油

欧洲人吃动物脂肪,不吃雌激素。

东亚人不吃动物脂肪,吃雌激素。

欧洲人有表观基因。

东亚人没有表观基因,不过,我们有进展空间,非常非常大的进展空间。

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