打破基因命运的束缚

传统的遗传学观点充满宿命论的色彩. NewBB体育馆官网从父母那里继承了一种独特的遗传密码,无论好坏,这种DNA是不可改变的. 有些疾病像野火一样在家族中蔓延——不可避免,不可阻挡. 高血压, 癌症, 痴呆——像带刺的铁丝网一样不可避免地编织在家族的双螺旋中.

研究员Moshe Szyf和他对表观遗传学的贡献
研究员Moshe Szyf
但是,如果NewBB体育馆官网强迫自己每周上三次有氧运动课,每天吃四份蔬菜,所起的作用不仅仅是推迟不可避免的事情呢? 如果, 除了直接的健康益处, 这两种活动实际上都改变了NewBB体育馆官网DNA的表达, 使那些让NewBB体育馆官网绊倒并导致NewBB体育馆官网患上心血管疾病或阿尔茨海默病的麻烦基因失效? 想象一下如果, 改变基因表达, NewBB体育馆官网能够将遗传密码传递给NewBB体育馆官网的后代,最终摆脱了潜伏在阴影中的怪物.

这些都是NewBB体育馆官网药理学教授Moshe Szyf 30年来一直在问的问题之一. 他的开创性研究已经证明,尽管NewBB体育馆官网的DNA与受孕息息相关, 暴露于毒素和营养物质等外部因素会促使NewBB体育馆官网体内发生化学反应,从而永久性地改变NewBB体育馆官网基因的反应方式. 一旦触发, 一组被称为甲基的分子会附着在基因的控制中心上, 完全关闭——在不改变DNA序列的情况下改变基因功能. 欢迎来到表观遗传学的世界.

科学证据表明,这种环境引发的基因表达, 或者表观遗传印记, 影响可能远远超出直接宿主的范围. 这可以解释为什么二战期间营养不良的荷兰妇女所生的体重过轻的婴儿在战争结束几十年后又生下了体重过轻的孩子. 最近的研究表明,在青春期前开始吸烟的男性的儿子更容易肥胖. 很明显, 发生在两组原始父母身上的表观遗传变化对后代产生了持久的不利影响. “诀窍在于,”Szyf说,“能够控制你激活和取消激活的东西."

就像Szyf看到的那样, 如果暴露在环境中会引发基因的化学变化,从而导致疾病的发作, 也许研究人员可以从药物上操纵同样的机制来逆转这种疾病. 例如, 在某些癌症中, 正常情况下抑制肿瘤生长的基因被关闭,而其他促进转移的基因则被关闭, 或者癌症的扩散, 都是打开的. Szyf的团队目前正在测试两种癌症药物,它们可以重新激活这种休眠基因,以及抑制转移性基因的药物.

精心打扮的老鼠是快乐的老鼠

迈克尔·米尼研究员和他对表观遗传学的贡献
迈克尔·米尼,道格拉斯医院的研究副主任
In 2003, Szyf和Michael Meaney, 道格拉斯医院的研究副主任, 研究发现,在幼鼠时期接受过健康剂量的母性舔舐和梳理的幼鼠,成年后比那些未经梳理的幼鼠平静得多. 当然, 这本身并不是什么惊天动地的事情——人们早就认识到,产妇护理对一个人的发展有持久的影响. “那么问题就变成了为什么行为会发生变化?Meaney说.

Meaney证明,母亲的舔舐刺激了大脑中糖皮质激素受体的化学变化, 调节大鼠肾上腺释放多少应激激素的机制. 幼鼠得到的梳理越少,成年后产生的压力荷尔蒙就越多.

通过注射蛋氨酸, 一种必需氨基酸, 调节良好的老鼠的大脑, Szyf能够改变它们各自糖皮质激素受体的表达,使它们能够反映出它们较少培养的表亲的表达. 结果? 应激激素的分泌增加了,原本慵懒的啮齿动物明显变得更加疲惫. 类似的, NewBB体育馆官网的研究小组通过药理学方法控制产生相同激素的基因,从而降低了焦虑大鼠体内相同激素的水平. 这些发现的意义是巨大的, 这表明类似的相互作用可以用来对抗抑郁症的破坏, 精神分裂症和其他脑部疾病.

医学院改革

尽管研发治疗疾病的新药很令人兴奋, 表观遗传学的潜力超越了制药领域. “当然,NewBB体育馆官网可以考虑开发能够产生这些效果的药物,”Meaney说. “但如果最初的效果是对社会刺激的反应, 那么是否存在某种社会经验能够逆转这一过程的可能性呢?"

在一个支撑着日益脆弱的医疗体系的国家, 表观遗传学可能迫使政客们重新思考他们的经济学. 尽管该领域仍在发展中, 越来越多的证据表明,各种各样的社会和环境因素,如营养, 污染物, 住房和儿童保育将对现在和今后几代加拿大人的健康产生重大影响. “如果NewBB体育馆官网真的想加强NewBB体育馆官网的经济,以及经济中个人的健康和表现, 然后NewBB体育馆官网需要关注早期发展和家庭生活的质量,Meaney说.

也许表观遗传学研究可能带来的最激进的发展是医学的教学方式. 医学院将被要求开放他们的课程,包括NewBB体育馆的艺术和人文学科,跨学科合作将越来越必要. 安倍福民, 医学院院长, 将药理学家Szyf和心理学家Meaney所做的工作视为新研究方向的象征,这是该大学已经前进了一段时间的方向. “NewBB体育馆官网的一大优势一直是它能够将极高的研究标准与这种类型的开放性和共治性结合起来,他说,“这是一个很好的榜样,值得其他人效仿。."

这个故事最初出现在 NewBB体育馆官网的记者.

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