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祖先的经历,会遗传给你吗?

2013.8.15

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  达尔文和弗洛伊德走进酒吧。有两只醉醺醺的老鼠,一位是母亲,另一位是她的儿子,正坐在两张酒吧凳上,舔食着两个顶针帽里的杜松子酒。

  老鼠妈妈抬起头来问道:“天才们,我儿子怎么变得这么伤不起呀?”

  “遗传不好。”达尔文说。

  “没管教好。”弗洛伊德说。

  天性使然还是后天教养,生物因素还是心理因素?100多年来,对于行为如何在个体内发展和延续,甚至在代际间传递,这两种观点给出了完全相反的解释。

  然后,到了1992年,两位年轻科学家追随弗洛伊德和达尔文的脚步,走进了一家真实存在的酒吧。在喝了一些啤酒走出酒吧后,他们开始酝酿一种新的革命性综合思想,这种思想能解释生活经历如何直接影响你的基因——不仅仅是你的个人生活经历,还包括了你母亲、你祖母,甚至更远的先人的生活经历。

  这个酒吧位于马德里,当时西班牙最古老的神经生物学研究中心——卡哈尔研究所正在举办国际会议。默什•史扎夫(Moshe Szyf)是一名来自加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的分子生物学家和遗传学家,从未学过心理学和神经病学,但他的一位同事认为他的研究可能会派上用场,说服他来参加这次会议。同样来自麦吉尔大学的神经生物学家迈克尔•米尼(Michael Meaney),也被同一位同事说服参加会议,因为那位同事认为,米尼关于母亲忽视的动物模型研究可能会从史扎夫的观点中受益。

  “我的眼前仍能浮现出那个地方——那是一个专门做比萨的转角酒吧,”米尼说,“默什是一个遵守犹太教饮食规范的人,而啤酒是符合规范的。默什可以到处喝啤酒。而我是爱尔兰人。所以我们俩挺投缘的。”

  这两人在酒吧里找到了共同话题,那就是遗传学研究的新热点。从20世纪70年代起,研究者就已经知道,在每个细胞核内紧密缠结的DNA链,需要一些额外的东西来精确地告知它们,哪个基因需要转录,是要成为心脏细胞、肝脏细胞,还是脑细胞。

  甲基(methyl group)便是额外因素之一,它是有机分子的常见组分。甲基就像食谱中的占位符,连接到每个细胞内的DNA上,使它只选择特定细胞的蛋白质所必需的菜谱 ——或者说基因。由于甲基是连接到基因上的,位于DNA双螺旋编码的旁边,却又相对于它们独立存在,因此这个领域被称为表观遗传学(epigenetics),它的英文名来自于前缀epi-(希腊语,意为“在什么之上的,外部的”)。

  最初人们认为,这些表观遗传改变仅在胚胎发育期出现。但是一些开创性的研究显示,在成年期,这些分子小玩意儿也能添加到DNA上,引起一系列细胞改变,从而导致癌症。有时 DNA甲基化是由于饮食改变引起的;有时,暴露于某些化学物下似乎是甲基化的原因。史扎夫指出,用药物修正表观遗传改变,能治愈动物的某些癌症。

  令遗传学家特别惊讶的是,他们发现,表观遗传改变能够从父母遗传给孩子,一代一代传递下去。美国杜克大学兰迪•杰托(Randy Jirtle)的一项研究指出,当雌性老鼠被喂以富含甲基的食物后,后代的皮毛色素会发生永久改变。在DNA没有任何改变的情况下,甲基能被加上或者减去 ——这种改变会像基因突变那样遗传下来。

  现在,在马德里的那家酒吧里,史扎夫和米尼提出了一个貌似不可能却恐怕有重大意义的假说:如果饮食和化学物质能改变表观遗传,那么一些特定的经历,比如童年期遭受忽视、滥用毒品,或者承受其他严重的压力,是否也能改变人脑内神经元的 DNA表观遗传呢?这个问题后来成为了行为表观遗传学这个新领域的基础。这个领域现在十分活跃,涌现出了很多研究,还提出了一些意义深远的治愈大脑的新疗法。

  根据行为表观遗传学的新见解,我们过去的创伤经历,或我们最近几代祖先过去的经历,会在我们的DNA上留下分子伤痕。一些犹太人的曾祖父母在俄国犹太人小村中被追捕;一些中国人的祖父母经历了文化大革命的蹂躏;非洲裔年轻移民的父母在大屠杀中幸存;与酗酒或者虐待孩子的父母一起长大的成年人,无论他属于哪一个民族,他们身体承载的都不仅仅是记忆。

  就像海啸退去之后沉积在精密校准的机器齿轮上的淤泥,我们的经历及我们祖先的经历是不会离去的,即使他们已经将这些经历遗忘。这些经历变成了我们的一部分,一种紧贴在我们遗传骨架上的分子遗迹。DNA 仍是一样的,但是心理和行为倾向将被遗传。你可能不止遗传了你祖母那骨节分明的膝盖,还遗传了她在初生时因为被忽视而导致的抑郁倾向。

  也可能不是这样。如果你的奶奶被好心的养父母收养,你可能会享受到她所收获的正能量,而这些正能量正是源于她养父母的爱与支持。行为表观遗传学的机制不仅仅作用于缺陷和弱点,同时也作用于力量与忍耐力。对于那些不幸有着悲惨经历或心境抑郁的祖父母的人,新出现的药物治疗不仅能恢复心情,还能改变表观遗传本身。就像奶奶留下的高档晚礼服,你可以选择穿它或者改变它。很久以来,基因组被认为是生命的蓝图,但是表观基因组是生命的“素描刻蚀”:只要你摇得够猛,就能清除家族的诅咒。


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迈克尔·米尼,神经生物学家。图片来源:《发现》杂志。

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