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创伤的代际传递:来自表观遗传学的证据

创伤的代际传递:来自表观遗传学的证据

作者: 鹿鸣心理 | 来源:发表于2020-04-17 09:33 被阅读0次

    在全球大部分地区都因为新冠病毒而举步维艰的当下,人类仿佛进入了一个奇怪的历史节点。前有医学专家担心病毒可能对人体的生殖系统存在一定影响;后有遗传学家指出,即便不考虑病毒本身对后代的影响,因为病毒环伺的威胁产生的巨大压力也可能会体现在亲代传递给下一代的基因里。

    越来越多的研究表明,创伤(如高压应激或长期忍饥挨饿等)可以一代一代地传递下去。 传递原理是这样的:创伤可以在一个人的基因上留下化学痕迹,然后遗传给下一代。这个化学标记不会引起基因突变,但它却能改变基因的表达机制。换句话说,这种改变不是遗传学层面的改变,而是表观遗传学层面的改变。

    威尔康奈尔医学中心(Weill Cornell Medicine)副教授克里斯·梅森博士表示,“表观遗传学,简单来说,就是研究DNA的生物控制机理——开启或关闭基因的开关按钮的一门学问。这是什么意思呢?本质上,表观遗传学研究的是基因表达方式的调控机制,以及为什么会存在某种基因表达的原因。”

    仅在20年前还被看作是离经叛道的表观遗传学,如今已迅速发展成为了一个新兴的研究领域。现在,诸如“个体的个人经历可以调控其生理机能,及其子孙后代的行为倾向”之类的观点得到了更为广泛的认同。

    动物实验和一些小范围的人类研究表明,暴露在高强度的压力源下,如经历极端的饥饿或寒冷,能够在实验被试的后代中引发代谢变化——而正与病毒进行着持久战的我们可能就生活在这样一个高压年代的档口。

    所以,究竟这些表观遗传学研究是什么样的研究呢?

    实验室之外,我们可以从那些经历过极端环境与心理压力的群体中观察到一些蛛丝马迹,比如经历过大屠杀的幸存者,其后代患上应激障碍的可能性较一般人更大;1944年冬天,经历了荷兰西部大饥荒的准妈妈们生产后,她们的孩子在成年后患上肥胖症和心血管疾病的概率比一般人更高……

    类似的发现还有很多,但这并不是全部的真相。实验室里也有很多关于这类现象的研究,尤其在2003年人类基因组计划完成之后,这方面的研究可谓是进展神速。下面是一些通过实验研究得到的相关结果。

    极端环境对后代的影响

    表观遗传学领域获得真正意义上的发展大约是在10年前——科学家们针对1944年的荷兰冬日大饥荒(Dutch Hunger Winter)发表了一项开创性的研究。

    事情要从1944年9月荷兰铁路工人们的罢工说起。

    二战期间,为了帮助盟军阻止纳粹的军队运输,荷兰的铁路工人发起了罢工,然而这场罢工最终却以纳粹德国切断了荷兰的食物供应作为惩罚而告终。纳粹的封锁使得荷兰大部分地区陷入了粮食危机,并直接造成在接下来的1年内,超过两万人死于饥荒。

    就像前面提到的,在这场人为的大饥荒中,孕期中的准妈妈们也没能逃过忍饥挨饿的命运,并且这段经历给她们当时尚未出生的孩子造成了终生不可逆转的影响。

    科学家们发现,大饥荒中,那些尚在母亲腹中的胎儿在出生时,要比当地新生儿的平均体重多上一两斤——对此,科学家们的推断是,因为母亲在怀孕时处于饥饿状态,所以身体自动沉默了胎儿体内与热量消耗有关的基因。

    这些孩子步入中年后,他们的低密度脂蛋白胆固醇水平和甘油三酯水平高于常人,肥胖症、糖尿病、心血管疾病和精神分裂症的患病率也相对较高。研究者进一步展开调查后,在他们的一个基因上发现了特殊的化学标记,也即表观遗传特征。

    在另一项研究中,伊坎医学院创伤压力研究中心主任蕾切尔·耶胡达(Rachel Yehuda)博士发现,那些经历过大屠杀后幸存下来的个体,他们所生育的后代,其体内一个与皮质醇水平(一种参与应激反应的激素)有关的基因发生了表观遗传变异。

    此外,她还发现了一种特异的DNA甲基化模式——另一种表观遗传标志。这项研究的结论指出,大屠杀对幸存者及其后代子女都产生了基因层面的影响。

    尽管耶胡达博士及其团队的大部分研究都集中在大屠杀幸存者的后代身上,但同时她也注意到,在9/11事件发生后一段时期中怀孕的母亲,生下来的婴儿的皮质醇水平较低——这一现象与产妇的创伤后应激障碍有关——这再次验证了表观遗传学理论。

    博士指出,即便如此,现在就下结论说创伤会导致基因层次的变化还“为时过早”,并担心此类研究可能会造成一种灰暗的社会氛围——某一代人的创伤可能会给未来几代人留下永久性的伤疤。

    代际传递的普遍性

    在对其他动物的研究中,科学家同样发现了来自表观遗传学的证据。我们都知道在变质的肉类及腐坏的水果中存在大量细菌,对于以此为食的、一类被称为线虫的半透明小蠕虫来说,这些细菌足以让它们饱餐一顿。不过,有时候,在普通的“可食”细菌中,还埋伏着一些有害菌类,一旦成功打入虫子内部,就会反过来将虫子置之死地。

    不幸的是,这些虫子不是每次都能识别出有毒的和没毒的细菌——直到已经为时已晚地以身试毒之后。即便如此,这也无法阻挡虫子们以饕鬄之势吞下所有细菌。然而,普林斯顿大学的研究者们注意到,在虫子们因为吃下了有毒的细菌而中毒死掉之前,它们常常会先产下后代。

    真是个奇怪的繁殖时机,是吧?

    更奇怪的是,这些后代虫子们像是传承了上一代的记忆一样,会将杀死它们亲代的那种细菌列入自己的禁食清单。

    发表在2019年6月的《细胞》杂志上的这些研究发现表明,它们的习得性回避行为可以传至第四代虫子——这种与RNA有关的表观遗传机制赋予了虫子们独特的生存优势。

    不仅如此,另一些针对小鼠的研究还发现,亲代小鼠如果有过毒素接触、限制饮食,或是被放置在压力环境中的经历,那么其子代小鼠就会发展出一些行为学上的变化,并且体重比一般小鼠更重,大脑的发育也会受到相应的影响。

    此类研究得到的大部分结果之出人意料,难免成为大家关注的焦点;但是关于创伤的代际影响,我们还需要更多相关的研究来梳理所有可能出现的情况,尤其在当前COVID-19大流行的背景下。

    COVID-19给整个世界带来的巨大压力是否也可能导致人类后代出现表观遗传变化? 从以往的经验和研究结果来看,这是可能的,但最后只有时间才能告诉我们正确答案。

    补充阅读:

    1. 威廉姆斯,鲍伊朱拉(2011).创伤后应激障碍自助手册 (张进辅 译). 重庆: 重庆大学出版社.

    2. Erdelyi, K.M.(2020, Mar 31). Can Trauma Be Passed Down From One Generation to the Next?. PSYCOM.

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