如果你还没有担心过无意中损害你孩子和孙辈 DNA 的可能性,日本的科学家们已经证明了通过给一些果蝇施加压力,这确实是可能的。
你可能认为,一旦你向后代贡献了精子或卵子,它的基因命运就已注定:你可以随意在心理上伤害孩子,或者让他们只吃无麸质的 Cheetos,但你无法伤害其 DNA。但你会错的。科学家们发现,我们环境中的因素可以改变我们的基因和我们孩子的基因——而不会改变我们 DNA 的字母。这种现象被称为表观遗传学,而且它在很大程度上仍然是个谜。
一些表观遗传效应与饮食有关;例如,怀孕期间节食的母亲可能会使她们的孩子容易发胖。在这项研究中,科学家们研究了压力对飞虫胚胎的影响。具体来说,他们将胚胎在发育早期置于不舒适的高温下一小时。这被称为热休克,尽管你的母亲不太可能在你还在子宫里的时候短暂地“烤”你,但热休克的影响与其他压力源对身体的影响是相同的。
你的 DNA 紧密地堆积在你细胞的细胞核中,一遍又一遍地盘绕,就像一团糟乱的电话线(还记得带线的电话吗?)。果蝇的 DNA 也是如此。但是盘绕不是随机的。正在使用的 DNA 区域盘绕得更松散,这是你的基因组标记其最常阅读页面的方式。更紧密的 DNA 团块不容易被我们细胞的机器读取,并且可能包含基因的胡言乱语或冗余信息。
日本研究人员发现,给飞虫胚胎施加压力会破坏其 DNA 的聚集,这反过来又改变了胚胎在其一生中读取和使用的基因。而且影响远不止于此:在胚胎长成成年飞虫并交配后,它们自己的后代也继承了一些它们错误盘绕的 DNA。无论是雄性还是雌性飞虫,情况都是如此。但在下一代,飞虫的 DNA 已经恢复到原来的包装方式,上一代的错误不知何故得到了纠正。
这项研究中的飞虫受到了身体上的压力。在这种情况下,它们在胚胎时期被过热,但这种身体压力也可能来自感染或饥饿。情绪压力也是一种身体压力——长期来看,众所周知,它对我们的身体有害。所以,如果人类和飞虫有什么相似之处(别笑!负责飞虫 DNA 聚集的蛋白质与我们拥有的蛋白质相同),我们生活中的身体或情绪压力源可能会重新包装我们尚未出生的孩子的 DNA。
DNA 聚集方式的遗传改变也有可能导致某些疾病。这可能会带来令人兴奋的未来研究——更不用说让果蝇有了有压力的理由了。
*******澄清:就本研究而言,对“你的压力会影响你未来的孙辈吗?”这个问题的回答是“可能,如果你是一位孕妇”。因为你为你的胚胎提供了环境,所以你未出生的孩子就像受压力的飞虫胚胎,而你的未来孙辈就像飞虫的孩子(尽管毫无疑问更可爱)。该论文并未讨论可能适用于孕妇以外的其他人群的表观遗传变化机制。但即使对于非孕妇,我也会猜测你当前的生活方式也会影响你为未来胚胎提供什么样的环境。*******
Seong, K., Li, D., Shimizu, H., Nakamura, R., & Ishii, S. (2011). Inheritance of Stress-Induced, ATF-2-Dependent Epigenetic Change Cell, 145 (7), 1049-1061 DOI: 10.1016/j.cell.2011.05.029













