孩提經歷可能永久改變DNA

編譯 吳青

最新研究證明，孩提時期的環境可以修改DNA，而且這些修改會影響我們在孩提時期怎樣以及何時出現某些疾病。

DNA是決定我們的身理特徵，甚至有助於塑造我們個性的遺傳物質。包括阿爾茲海默症、亨廷頓舞蹈病、癌症和糖尿病在內的許多疾病都有強烈的遺傳傾向。患上這些疾病的風險，是由我們的父母通過DNA遺傳給我們的。但科學家發現，DNA並非一成不變。一項最新研究證明，一個人孩提時期的環境可以修改DNA，而且這些修改會影響我們在孩提時期怎樣以及何時出現某些疾病。

這項調查跟蹤了超過500名菲律賓人，它發現某些孩提時期情況可能造成與炎症相關的基因的改變（這影響著我們患上某些疾病的可能性）。具體而言，這些情況包括社會經濟地位、父母中是否一方長期缺失、哺乳期長短、出生時氣候是否乾燥、嬰幼兒期是否接觸過某些微生物等。但這項新發現究竟意味著什麼呢？

DNA可以說是由4個字母組成的「長文本」，正是這一「長文本」在指導細胞生產蛋白質。這些字母的排列順序（DNA序列）決定一個人的基因，而基因在人的一生中保持不變。儘管這樣，卻只有一些基因（即DNA文本中的一些句子）對於每種細胞類型運作來說是必要的。

如果基因是DNA「文本」內部的「句子」，表觀遺傳標記就像是不同顏色的高光色，表明細胞應該表達哪些基因（很重要的是，表觀遺傳標記不會改變DNA序列）。這些標記的最重要一點是甲基化，即為DNA分子添加一個甲基，而這個甲基促進或抑制某些蛋白質的表達。至於是促進還是抑制，取決於甲基位於哪個基因，以及在基因上的什麼位置。

科學家說，人體內的一些基因可能導致壞結果，但如果這些基因被壓制，由於表觀遺傳過程而被關閉，那就會變成好事。就大多數而言，一旦一個基因甲基化，它就保持永久性甲基化。

炎症是身體對感染和受傷做出的反應。炎症在人體健康中起著中心作用。在許多與衰老有關的致命疾病（如糖尿病、心血管病和老年痴呆）當中，炎症都是一個重要角色。不僅如此，越來越多的證據表明，孕期炎症水平可能影響寶寶的體重，或者影響寶寶是否會早產。

面對不同的威脅和威脅水平，人體必須發動一種炎症反應。科學家把炎症的工作比作消防隊員的工作。假定火是一種感染或一種傷，消防隊是炎症反應部門，你肯定希望消防隊員儘快趕到火災現場，使用最少的水來滅火，滅完火他們就離開。你肯定不希望有過多消防隊員進入你家，也不希望他們為了撲滅不大的火而把水到處澆。同樣，你不希望他們只帶了少量水來大火現場。與此類似，炎性反應最好能得當，或者說不失調才好。

婦女懷孕期間吸煙，會誘導三代人的表觀遺傳改變：她自己的，她還未出生的女兒的，還有她女兒的生殖細胞的。

在上述新研究中，科學家出於兩個理由來聚焦身體的炎症功能。首先，以往的研究已證明孩提時期環境可能引起成年期的不恰當炎症調節。其次，他們擁有來自一大群菲律賓同年生者很多年的數據，由此可以採集甲基化與炎症數據。這一群人由3000名1983年的產婦組成。這些女性來自各行各業：她們中有些能得到乾淨水，有些則不能；有些住在富人區，有些則住在貧民窟；有些住在城市，有些住在鄉下；有些與動物頻繁接觸，有些則沒有。從這些數據中，科學家觀察了超過500名婦女，目的是調查她們孩子的童年環境是否造成了孩子DNA的表觀遺傳改變，以及是否造成了這些孩子成年後血液中炎性蛋白的改變。

一旦這些孩子出生，科學家就持續跟蹤他們和他們出生後所處環境。一旦他們滿21歲，科學家就抽取他們的血樣，用於測量整個基因組的DNA甲基化，以及測量炎症相關蛋白（這些蛋白此前已被發現與心血管病和其他與衰老相關疾病有關）。科學家發現，這些青年的孩提時期環境影響了他們成年期血液中炎性相關蛋白（生物標記）水平，這有可能是他們的一些炎症相關基因甲基化的結果。這些基因的失調可能影響健康和疾病風險。

科學家指出，孩子在長大期間的營養狀況、接觸的微生物、心理及社會環境，對於他們後來的生理和健康來說很重要。更長時期的母乳餵養、接觸過微生物和家境好，都會導致更好的炎性蛋白調節。反過來，單親家庭、很少接觸微生物和家境差，都會引起炎性蛋白更多失調。

這並不是能證明孩提時期環境能決定未來健康的首個研究，也不是讓科學家把環境與DNA甲基化聯繫起來、把甲基化與健康聯繫起來的首個研究（這方面研究已在實驗鼠身上進行過）。然而，在證明由環境造成的表觀遺傳改變對人體健康有長久影響方面，這卻是最早和最完整的研究之一。

文章來源微信公眾號：自然科學探索發現
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