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編者按：我們都知道，基因是可以遺傳的。但我們不知道的是，環(huán)境可能也是可以“遺傳”的。你今天的疾病可能是由于你祖父母所處的環(huán)境變化造成的。同樣，你今天所做的選擇，比如吃的東西或使用的藥物，也可能會(huì)影響你的子孫后代。本文譯自Medium，作者M(jìn)arkham Heid，原標(biāo)題為" The Explosive Science of Epigenetics"，希望對(duì)您有所啟發(fā)。

“先天決定論與后天決定論”的爭(zhēng)論已經(jīng)持續(xù)了數(shù)千年。人是DNA的產(chǎn)物，還是成長(zhǎng)環(huán)境的產(chǎn)物？柏拉圖和莎士比亞的著作都討論過(guò)這個(gè)問(wèn)題。就在上個(gè)世紀(jì)，一些大思想家仍然支持哲學(xué)家約翰·洛克(John Locke)的“白板”理論，該理論認(rèn)為，每個(gè)人出生時(shí)都是“無(wú)形的”，是由環(huán)境和成長(zhǎng)環(huán)境塑造的。人心中沒(méi)有天賦的原則，人心如同一塊白板，理性與知識(shí)都從經(jīng)驗(yàn)而來(lái)。而在近年，一些基因科學(xué)家主張支持生物決定論，即支持關(guān)于一個(gè)人的一切都是由他們的DNA決定的觀點(diǎn)。

如今，專(zhuān)家們認(rèn)識(shí)到，“先天和后天”既不是獨(dú)立的，也不是對(duì)立的，而是復(fù)雜地相互作用。一個(gè)人的基因和環(huán)境在其一生中相互作用，產(chǎn)生各種各樣的表達(dá)結(jié)果。表觀遺傳學(xué)就是這種相互作用的核心。

“表觀遺傳學(xué)描述了人類(lèi)基因組如何適應(yīng)環(huán)境因素，”佛羅里達(dá)州立大學(xué)(Florida State University)生物科學(xué)系助理教授馮?。↗ian Feng）說(shuō)。具體來(lái)說(shuō)，表觀遺傳學(xué)是一門(mén)研究改變基因表達(dá)方式的學(xué)科。改變基因的表達(dá)方式可以從根本上改變基因的活動(dòng)，而不會(huì)導(dǎo)致基因突變。這個(gè)概念意味著，即使環(huán)境因素會(huì)導(dǎo)致生物的基因表達(dá)不同，但是基因本身不會(huì)發(fā)生改變。

華盛頓州立大學(xué)(Washington State University)生殖生物學(xué)中心(Center for Reproductive Biology)的杰出教授、創(chuàng)始主任邁克爾·斯金納(Michael Skinner)說(shuō)：“我們知道，DNA中分子的種類(lèi)和排列方式控制著DNA的功能。”他說(shuō)，基本上，這些分子種類(lèi)及排列方式可以開(kāi)啟或關(guān)閉基因。因此，它們有可能影響“生物學(xué)的每一個(gè)領(lǐng)域”。

斯金納說(shuō)，越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)，許多疾病都有重疊的表觀遺傳特征，這意味著某些基因在患有這種疾病的人身上的開(kāi)啟或關(guān)閉是可預(yù)測(cè)的。前期哈佛醫(yī)學(xué)院(Harvard Medical School)的一項(xiàng)新研究報(bào)告稱(chēng)，阿爾茨海默癥患者似乎具有某些表觀遺傳特征。這是一件很重要的事，因?yàn)槠駷橹?，大多?shù)關(guān)于非表觀遺傳DNA突變的研究，都未能在罹患阿爾茨海默病、癌癥和其他疾病的人群中發(fā)現(xiàn)重疊模式。

“你今天的疾病可能是由于你祖父母所處的環(huán)境變化造成的。”

“如果我們觀察疾病人群，”斯金納說(shuō)，“我們發(fā)現(xiàn)90%的疾病患者有一個(gè)與疾病直接相關(guān)的表觀遺傳特征。他說(shuō)，對(duì)表觀遺傳學(xué)在疾病中所起作用的研究應(yīng)該會(huì)產(chǎn)生一些見(jiàn)解，為更好的治療提供信息。例如，了解某些類(lèi)型乳腺癌的表觀遺傳特征可以幫助醫(yī)生更準(zhǔn)確地確定哪些婦女適合接受特殊治療。

雖然更巧妙、更有效的醫(yī)療保健是表觀遺傳學(xué)研究的光明面，但它也存在爭(zhēng)議?；蚩茖W(xué)家一直認(rèn)為，DNA的表觀遺傳修飾在人類(lèi)身上是不可遺傳的，這意味著它們不能代代相傳。他們認(rèn)為，DNA就像洗過(guò)的車(chē)一樣，在從父母?jìng)鹘o后代的過(guò)程中，其后天累積的碎屑會(huì)被沖洗掉。但斯金納和其他一些科學(xué)家認(rèn)為，某些表觀遺傳適應(yīng)可以一代一代傳遞下去，而這些表觀遺傳變化的遺傳可能有助于解釋肥胖、糖尿病和其他迄今為止一些不常見(jiàn)疾病的增加。

例如，斯金納的研究已經(jīng)確定了表觀遺傳機(jī)制，通過(guò)暴露于殺蟲(chóng)劑化學(xué)物質(zhì)DDT改變基因表達(dá)的方式可以從父母?jìng)鹘o后代，這可能會(huì)導(dǎo)致后代肥胖的發(fā)展。他說(shuō)：“接觸DDT不會(huì)導(dǎo)致肥胖，但會(huì)增加人們對(duì)肥胖的易感性。在20世紀(jì)50年代，幾乎每個(gè)美國(guó)孕婦都接觸過(guò)DDT，而現(xiàn)在，三代之后，我們的肥胖率是45%?！?/p>

雖然DDT現(xiàn)在在美國(guó)被禁止，斯金納說(shuō)，但草甘膦（當(dāng)今美國(guó)最常用的除草劑化學(xué)物質(zhì)之一）也與導(dǎo)致疾病的跨代表觀遺傳變化有關(guān)?！八?，今天接觸草甘膦可能不會(huì)影響我們，但我們的孫輩可能會(huì)有更高的疾病風(fēng)險(xiǎn)，”他說(shuō)。

并不是所有的科學(xué)家都認(rèn)同表觀遺傳適應(yīng)是可遺傳的這一觀點(diǎn)。最近發(fā)表在《自然通訊》(Nature Communications)雜志上的一篇研究綜述的作者總結(jié)了許多遺傳學(xué)家的觀點(diǎn)，他表示：“跨代表觀遺傳的證據(jù)……還沒(méi)有定論，目前，我仍然持懷疑態(tài)度?！?/p>

但也有人說(shuō)，在動(dòng)物身上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)即使不是結(jié)論性的，也是令人信服的。貝勒醫(yī)學(xué)院(Baylor College of Medicine)圖米姆精神病學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室(Toomim Laboratory for Psychiatric Genetics)副教授、主任戴維·尼爾森(David Nielsen)說(shuō)：“如果你改變一只雌性老鼠的飲食習(xí)慣，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這種變化會(huì)遺傳給兩代人?！边€有證據(jù)表明，長(zhǎng)期食物短缺或饑餓的人的孫輩更容易患上代謝性疾病。

斯金納說(shuō)：“你今天的疾病可能是由于你祖父母所處的環(huán)境變化造成的?！蓖瑯?，一個(gè)人今天所做的選擇，比如他們吃的東西或使用的藥物，也可能會(huì)影響到他們的孩子、孫子和其后代健康的表觀遺傳變化。當(dāng)科學(xué)家們還在為表觀遺傳學(xué)在遺傳風(fēng)險(xiǎn)中的作用而爭(zhēng)論不休時(shí)，斯金納說(shuō)：“無(wú)論如何，如今我們需要更加認(rèn)真地對(duì)待自己的身體和所處的環(huán)境。”

譯者：Jane

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