科学研究：环境对人的影响也可能会“遗传”给后代

我们要更加认真地对待自己的身体和所处的环境。

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编者按：我们都知道，基因是可以遗传的。但我们不知道的是，环境可能也是可以“遗传”的。你今天的疾病可能是由于你祖父母所处的环境变化造成的。同样，你今天所做的选择，比如吃的东西或使用的药物，也可能会影响你的子孙后代。本文译自Medium，作者Markham Heid，原标题为" The Explosive Science of Epigenetics"，希望对您有所启发。

“先天决定论与后天决定论”的争论已经持续了数千年。人是DNA的产物，还是成长环境的产物？柏拉图和莎士比亚的著作都讨论过这个问题。就在上个世纪，一些大思想家仍然支持哲学家约翰•洛克(John Locke)的“白板”理论，该理论认为，每个人出生时都是“无形的”，是由环境和成长环境塑造的。人心中没有天赋的原则，人心如同一块白板，理性与知识都从经验而来。而在近年，一些基因科学家主张支持生物决定论，即支持关于一个人的一切都是由他们的DNA决定的观点。

如今，专家们认识到，“先天和后天”既不是独立的，也不是对立的，而是复杂地相互作用。一个人的基因和环境在其一生中相互作用，产生各种各样的表达结果。表观遗传学就是这种相互作用的核心。

“表观遗传学描述了人类基因组如何适应环境因素，”佛罗里达州立大学(Florida State University)生物科学系助理教授冯健（Jian Feng）说。具体来说，表观遗传学是一门研究改变基因表达方式的学科。改变基因的表达方式可以从根本上改变基因的活动，而不会导致基因突变。这个概念意味着，即使环境因素会导致生物的基因表达不同，但是基因本身不会发生改变。

例如，西奈山伊坎医学院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai) 2018年的一项研究发现，给老鼠服用可卡因改变了老鼠大脑奖赏中心的基因活动，这些基因改变导致了类似上瘾的行为。冯健总结了研究的结论，他说：“药物使用改变了基因表达，从而导致滥用。”研究还发现，有证据表明，受虐儿童会经历表观遗传变化，这可能会增加他们日后患肥胖症、心脏病、抑郁症和其他疾病的风险。

华盛顿州立大学(Washington State University)生殖生物学中心(Center for Reproductive Biology)的杰出教授、创始主任迈克尔·斯金纳(Michael Skinner)说：“我们知道，DNA中分子的种类和排列方式控制着DNA的功能。”他说，基本上，这些分子种类及排列方式可以开启或关闭基因。因此，它们有可能影响“生物学的每一个领域”。

斯金纳说，越来越多的研究发现，许多疾病都有重叠的表观遗传特征，这意味着某些基因在患有这种疾病的人身上的开启或关闭是可预测的。前期哈佛医学院(Harvard Medical School)的一项新研究报告称，阿尔茨海默症患者似乎具有某些表观遗传特征。这是一件很重要的事，因为迄今为止，大多数关于非表观遗传DNA突变的研究，都未能在罹患阿尔茨海默病、癌症和其他疾病的人群中发现重叠模式。

“你今天的疾病可能是由于你祖父母所处的环境变化造成的。”

“如果我们观察疾病人群，”斯金纳说，“我们发现90%的疾病患者有一个与疾病直接相关的表观遗传特征。他说，对表观遗传学在疾病中所起作用的研究应该会产生一些见解，为更好的治疗提供信息。例如，了解某些类型乳腺癌的表观遗传特征可以帮助医生更准确地确定哪些妇女适合接受特殊治疗。

除了靶向药物治疗外，表观遗传诊断还可以引导人们改变饮食、锻炼习惯或其他生活方式，从而最有可能降低患病风险。

虽然更巧妙、更有效的医疗保健是表观遗传学研究的光明面，但它也存在争议。基因科学家一直认为，DNA的表观遗传修饰在人类身上是不可遗传的，这意味着它们不能代代相传。他们认为，DNA就像洗过的车一样，在从父母传给后代的过程中，其后天累积的碎屑会被冲洗掉。但斯金纳和其他一些科学家认为，某些表观遗传适应可以一代一代传递下去，而这些表观遗传变化的遗传可能有助于解释肥胖、糖尿病和其他迄今为止一些不常见疾病的增加。

例如，斯金纳的研究已经确定了表观遗传机制，通过暴露于杀虫剂化学物质DDT改变基因表达的方式可以从父母传给后代，这可能会导致后代肥胖的发展。他说：“接触DDT不会导致肥胖，但会增加人们对肥胖的易感性。在20世纪50年代，几乎每个美国孕妇都接触过DDT，而现在，三代之后，我们的肥胖率是45%。”

虽然DDT现在在美国被禁止，斯金纳说，但草甘膦（当今美国最常用的除草剂化学物质之一）也与导致疾病的跨代表观遗传变化有关。“所以，今天接触草甘膦可能不会影响我们，但我们的孙辈可能会有更高的疾病风险，”他说。

并不是所有的科学家都认同表观遗传适应是可遗传的这一观点。最近发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的一篇研究综述的作者总结了许多遗传学家的观点，他表示：“跨代表观遗传的证据……还没有定论，目前，我仍然持怀疑态度。”

但也有人说，在动物身上的实验证据即使不是结论性的，也是令人信服的。贝勒医学院(Baylor College of Medicine)图米姆精神病学遗传学实验室(Toomim Laboratory for Psychiatric Genetics)副教授、主任戴维·尼尔森(David Nielsen)说：“如果你改变一只雌性老鼠的饮食习惯，你会发现这种变化会遗传给两代人。”还有证据表明，长期食物短缺或饥饿的人的孙辈更容易患上代谢性疾病。

斯金纳说：“你今天的疾病可能是由于你祖父母所处的环境变化造成的。”同样，一个人今天所做的选择，比如他们吃的东西或使用的药物，也可能会影响到他们的孩子、孙子和其后代健康的表观遗传变化。当科学家们还在为表观遗传学在遗传风险中的作用而争论不休时，斯金纳说：“无论如何，如今我们需要更加认真地对待自己的身体和所处的环境。”

译者：Jane