DNA究竟攜帶著(zhù)什么？復旦教授為你揭開(kāi)人體表觀(guān)遺傳的神秘面紗

日前，慶祝復旦大學(xué)建校118周年相輝校慶系列第二十一場(chǎng)學(xué)術(shù)報告會(huì )在復旦相輝堂南堂舉行，中國科學(xué)院院士、復旦大學(xué)生殖與發(fā)育研究院院長(cháng)黃荷鳳，復旦大學(xué)特聘教授、生物醫學(xué)研究院課題組組長(cháng)石雨江圍繞主題“You are More than Your DNA”分別從臨床科學(xué)問(wèn)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(fā)布，開(kāi)啟了現代分子生物學(xué)的發(fā)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(dòng)現象。黃荷鳳院士從理論到實(shí)驗，再到具體的臨床診斷，講述表觀(guān)遺傳在糖尿病的早期預防的重要作用；石雨江教授重點(diǎn)講述表觀(guān)遺傳學(xué)發(fā)展史以及與人體發(fā)育、成長(cháng)和衰老的關(guān)系，就大家關(guān)心的如何長(cháng)壽問(wèn)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(fā)育起源糖尿病，從發(fā)育角度探索糖尿病發(fā)生的機制和早期防控策略。

當一位女性懷孕前就是一個(gè)糖尿病病人，這個(gè)卵母細胞會(huì )不會(huì )將糖尿病的易感性傳遞后代？研究發(fā)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(lái)源卵母細胞如何將疾病易感性遺傳給下一代？帶著(zhù)這個(gè)問(wèn)題，團隊對高糖卵母細胞進(jìn)行檢測，發(fā)現高糖環(huán)境會(huì )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(huì )降低。

高糖卵子來(lái)源子一代的胰島具體發(fā)生了些什么？通過(guò)對子一代的檢測，團隊發(fā)現，在高糖卵母細胞來(lái)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(tài)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(fā)表在Nature雜志上?！按蠹铱赡苡X(jué)得，一切工作到發(fā)完一篇文章，是不是就結束了？”黃荷鳳說(shuō)，“但身為一名臨床醫生，我的工作不能在這里結束?！?/p>

黃荷鳳對于團隊的研究成果作了臨床思考?！懊鎸ΜF階段無(wú)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(shuō)，“而最好的預防，應該從生命的源頭開(kāi)始?！庇谑?，她的門(mén)診多了一個(gè)，叫“孕前門(mén)診”。

這一設想為糖尿病，乃至慢病領(lǐng)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?！皣姨岢龅娜芷诮】岛亲o，我認為就是從精子、卵子的階段開(kāi)始干預?！秉S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(jīng)典孟德?tīng)栠z傳學(xué)和分子遺傳學(xué)引入，石雨江則表示，關(guān)于 “You are more than your DNA”這個(gè)概念是一個(gè)發(fā)展的過(guò)程?，F在給出這個(gè)概念，并不意味著(zhù)我們忽視經(jīng)典遺傳學(xué)的重要意義，而是回過(guò)頭來(lái)看，“其實(shí)遺傳有受到表觀(guān)遺傳的調控”。

在現場(chǎng)，石雨江用表觀(guān)遺傳學(xué)和人的生命起源，成長(cháng)和衰老的三個(gè)例子揭開(kāi)人類(lèi)的長(cháng)壽密碼。

遺傳學(xué)研究主要是圍繞DNA序列信息進(jìn)行研究，而表觀(guān)遺傳學(xué)則主要是研究DNA序列非依賴(lài)性的遺傳調控。表觀(guān)遺傳學(xué)與癌癥發(fā)生、發(fā)展和轉移有何關(guān)系？癌癥通常被認為是個(gè)遺傳病，但現在大家比較接受癌癥某種意義上也是個(gè)表觀(guān)遺傳關(guān)聯(lián)性疾病。在眾多的腫瘤表觀(guān)遺傳學(xué)研究中，DNA甲基化的改變作為一個(gè)影響因素，可以直接導致癌癥的產(chǎn)生?！氨碛^(guān)遺傳是可逆的，甲基化這個(gè)‘開(kāi)關(guān)’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?！?/p>

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

“老齡化將是本世紀下葉的一個(gè)社會(huì )痛點(diǎn)?！笔杲蛨F隊選擇用表觀(guān)遺傳學(xué)來(lái)做長(cháng)壽研究，“我想把我下半生的研究集中到健康長(cháng)壽領(lǐng)域，和時(shí)間賽跑，和我的衰老賽跑”。

新民晚報記者 張炯強

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