DNA究竟攜帶著什么？復旦教授為你揭開人體表觀遺傳的神秘面紗

日前，慶祝復旦大學建校118周年相輝校慶系列第二十一場學術報告會在復旦相輝堂南堂舉行，中國科學院院士、復旦大學生殖與發育研究院院長黃荷鳳，復旦大學特聘教授、生物醫學研究院課題組組長石雨江圍繞主題“You are More than Your DNA”分別從臨床科學問題和前沿基礎研究的角度做報告。

70年前DNA雙螺旋結構的發布，開啟了現代分子生物學的發展，然而單純的基于DNA序列信息并不能很好地解釋很多復雜的生命活動現象。黃荷鳳院士從理論到實驗，再到具體的臨床診斷，講述表觀遺傳在糖尿病的早期預防的重要作用；石雨江教授重點講述表觀遺傳學發展史以及與人體發育、成長和衰老的關系，就大家關心的如何長壽問題做出回答。

(資料圖片)

中國糖尿病患者居全球第一，龐大的人口基數讓糖尿病防控壓力劇增。尋求防控思路的轉變，找到突破口，迫在眉睫。對此，黃荷鳳團隊聚焦發育起源糖尿病，從發育角度探索糖尿病發生的機制和早期防控策略。

當一位女性懷孕前就是一個糖尿病病人，這個卵母細胞會不會將糖尿病的易感性傳遞后代？研究發現，卵母細胞直接將糖尿病的易感性傳遞到子一代。而子一代糖耐受量的受損，則是由于胰島素分泌障礙。

高糖來源卵母細胞如何將疾病易感性遺傳給下一代？帶著這個問題，團隊對高糖卵母細胞進行檢測，發現高糖環境會導致卵母細胞中重要去甲基化酶TET3（tet methylcytosine dioxygenase 3）表達降低。而高糖卵母細胞受精后，雄原核去甲基化的水平會降低。

高糖卵子來源子一代的胰島具體發生了些什么？通過對子一代的檢測，團隊發現，在高糖卵母細胞來源子代胰島中，Gck等胰島素分泌基因呈高甲基化異常，這一高甲基化修飾狀態在受精卵、囊胚、胎鼠、和成年后都有呈現。它是使得子代胰島素分泌出現障礙、糖耐量異常的“兇手”。

黃荷鳳團隊對于TET3介導卵母細胞起源糖尿病機制的研究成果，已于2022年5月發表在Nature雜志上。“大家可能覺得，一切工作到發完一篇文章，是不是就結束了？”黃荷鳳說，“但身為一名臨床醫生，我的工作不能在這里結束。”

黃荷鳳對于團隊的研究成果作了臨床思考。“面對現階段無法完全治愈的糖尿病，最好的應對方法就是早期預防，”黃荷鳳說，“而最好的預防，應該從生命的源頭開始。”于是，她的門診多了一個，叫“孕前門診”。

這一設想為糖尿病，乃至慢病領域的全周期管理提供了新思路。目前，圍孕期體重管理糖脂篩查與干預，都已列入臨床路徑。“國家提出的全生命周期健康呵護，我認為就是從精子、卵子的階段開始干預。”黃荷鳳最后提醒，針對后代的糖尿病預防并不只是女生的責任，男生也一樣要控制代謝，“一定要在身體狀況正常的情況下再考慮生育”。

從經典孟德爾遺傳學和分子遺傳學引入，石雨江則表示，關于 “You are more than your DNA”這個概念是一個發展的過程。現在給出這個概念，并不意味著我們忽視經典遺傳學的重要意義，而是回過頭來看，“其實遺傳有受到表觀遺傳的調控”。

在現場，石雨江用表觀遺傳學和人的生命起源，成長和衰老的三個例子揭開人類的長壽密碼。

遺傳學研究主要是圍繞DNA序列信息進行研究，而表觀遺傳學則主要是研究DNA序列非依賴性的遺傳調控。表觀遺傳學與癌癥發生、發展和轉移有何關系？癌癥通常被認為是個遺傳病，但現在大家比較接受癌癥某種意義上也是個表觀遺傳關聯性疾病。在眾多的腫瘤表觀遺傳學研究中，DNA甲基化的改變作為一個影響因素，可以直接導致癌癥的產生。“表觀遺傳是可逆的，甲基化這個‘開關’可去掉、可加上，可以控制甲基的效果，影響人體內部的致癌因素。”

表觀遺傳學和人的衰老關系是石雨江在復旦正在聚焦做的研究。衰老從什么時候開始？“真正的衰老在受精卵受精以后”。DNA的壽命由誰決定？石雨江覺得應該歸功于表觀遺傳。如果將DNA比作一把小提琴，表觀遺傳則是演奏的琴譜。衰老不是DNA突變引起，而是表觀遺傳錯亂引起。逆轉錯亂的表觀遺傳信息，或許就能讓人“返老還童”，良好的運動和飲食習慣能夠有助于此。

“老齡化將是本世紀下葉的一個社會痛點。”石雨江和團隊選擇用表觀遺傳學來做長壽研究，“我想把我下半生的研究集中到健康長壽領域，和時間賽跑，和我的衰老賽跑”。

新民晚報記者 張炯強

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