王小莜
基因在很大程度上決定著人的個性、性格、人的生老病死以及個體之間的差異,但基因的活性和功能又反過來受人的生活方式和行為的調(diào)節(jié)。先天和后天兩種因素是相輔相成的,而后天的因素不僅是人的行為,就連環(huán)境也對基因的開啟和表達(dá)有相當(dāng)大的作用。
外部和內(nèi)部的改變
研究人員發(fā)現(xiàn),一個人整體的生活方式的改變,如較健康的飲食和更多的鍛煉不僅能產(chǎn)生更好的體形,而且能導(dǎo)致其基因的開啟和巨大的改變。在一項(xiàng)小型研究中,美國加利福尼亞索薩利托的預(yù)防醫(yī)學(xué)研究所所長、加利福尼亞大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)教授迪恩·奧尼希博士等研究人員追蹤調(diào)查了30名確診為有低度危險的前列腺癌癥病人,這些病人因個人原因拒絕如外科手術(shù)、放射治療或激素治療等常規(guī)醫(yī)療。
但是,這些人經(jīng)歷了3個月的主要生活方式的改變,包括多吃水果、蔬菜、全谷物食品、豆科類食物(大豆、扁豆等),同時進(jìn)行中等強(qiáng)度的鍛煉,如一天步行半小時,以及每天進(jìn)行一個小時的壓力管理訓(xùn)練,如沉思、做瑜伽。
這些生活方式的改變達(dá)到了預(yù)期的效果,例如減輕了體重,降低了血壓,并且顯示了其他的健康改善。但是,研究人員在把這些人生活方式改變前后所提取的前列腺作生物活檢并相互對比時,還獲得了意外的發(fā)現(xiàn)。
3個月后,這些人的500多個基因發(fā)生了改變,其中有48個防止疾病的基因開啟,而有453個與疾病有關(guān)的基因關(guān)閉。最讓人高興的是,在大量的促發(fā)疾病的基因,包括涉及前列腺癌和乳腺癌的基因關(guān)閉的同時,一些預(yù)防疾病的基因的活性得到了增強(qiáng)。這一研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在美國科學(xué)院院報上。
這一發(fā)現(xiàn)不僅令研究人員高興,也讓這些身患前列腺癌的人感到興奮,因?yàn)閮H僅改變吃喝和行為方式就會讓數(shù)百個基因發(fā)生改變,因而也可能會改變健康和阻止疾病的發(fā)展。這種情況不僅說明了基因與行為方式的互動,而且也有可能作為一種醫(yī)療方式在未來加以使用。
奧尼希說,這些前列腺癌病人沒有使用常規(guī)的醫(yī)療方式治癌是有多種原因的,但與他們要進(jìn)行的研究無關(guān)。他們只是在知道病人不愿意用常規(guī)方法治療后才提出對他們進(jìn)行跟蹤研究。最讓研究人員感謝的是,這些病人允許研究者在改變生活方式前后提取他們的前列腺進(jìn)行生物活檢對比研究。有了這種機(jī)會,才能讓研究得以進(jìn)行并獲得結(jié)果。
基因并非命運(yùn)
奧尼希研究小組并非初次得出這樣的研究結(jié)果。在早前的一項(xiàng)對93名早期前列腺癌病人的研究中,他們就發(fā)現(xiàn),如果讓病人的飲食和生活方式有重大改變,則可能阻止癌癥的發(fā)展,甚至逆轉(zhuǎn)病情。這是由觀察前列腺癌相關(guān)蛋白(PSA)的水平高低而發(fā)現(xiàn)的。在一年的時間,那些主要生活方式(飲食和鍛煉)改變的病人PSA降低了,而對照組(生活方式?jīng)]有改變的人)的PSA水平則上升了。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),生活方式改變的程度與PSA水平改變有直接相關(guān)的關(guān)系。
研究人員還發(fā)現(xiàn),生活方式全面改變的病人的血清在試管中抑制前列腺癌生長的能力達(dá)到70%,而對照組的血清抑制前列腺癌生長的能力只有9%。而且,生活方式改變的程度也與抑制前列腺癌的能力之間有直接相關(guān)的關(guān)系。
由于這500多個基因可以有利地影響正常組織,研究人員認(rèn)為這些益處也可能讓女性受益,例如讓48個阻止疾病的基因開啟并充分發(fā)揮作用,而讓453個促發(fā)疾病、包括涉及前列腺癌和乳腺癌的基因關(guān)閉或失活,就會讓人少患疾病。
很多人認(rèn)為他們患癌是天生注定的,因?yàn)榘┌Y基因早就植根于遺傳密碼中。但是,奧尼希等人的研究則從另一個角度說明,改變生活方式就能改變基因,甚至人的本性是可以通過環(huán)境因素改變的。
理解生活方式的全面改變?nèi)绾伍_啟和改變基因的機(jī)理有助于加強(qiáng)研發(fā)有效的預(yù)防和治療前列腺癌的方式和藥物。不過,也有研究人員認(rèn)為,奧尼希等人的研究還沒有真正證明是否基因的開啟閉合和改變實(shí)際上阻止了腫瘤的進(jìn)一步發(fā)展,因此還需要進(jìn)行更大規(guī)模的研究。
不過,奧尼希等人給予公眾的建議是,從小處著手來改變生活方式,有望達(dá)到集腋成裘的效果。一是進(jìn)行小量而逐步增加的生活方式改變,如每天步行2000步,少吃100卡路里的食物(每個正常人一天攝取總熱量應(yīng)為2000卡路里,運(yùn)動者可適當(dāng)增加。而每克脂肪含熱量9卡路里;每克碳水化合物含熱量4卡路里;每克蛋白質(zhì)含熱量4卡路里)。也就是說,少吃10克脂肪和2克蛋白質(zhì)就相當(dāng)于減少100卡路里。日積月累,這種少量的變化就會成為有意義的生活方式的改變。
環(huán)境改變基因的表達(dá)
研究人員還發(fā)現(xiàn),環(huán)境對基因的影響同樣是巨大的,例如,白細(xì)胞中所包含的基因至少30%受到周圍環(huán)境的影響。
美國北卡羅來納州立大學(xué)基因?qū)W家最近對46位基因結(jié)構(gòu)相似但居住在不同地方(海濱城市、沙漠和山區(qū))的柏柏爾族摩洛哥人血液中的白細(xì)胞基因進(jìn)行了分析研究,發(fā)現(xiàn)這些人由于居住環(huán)境的不同而有三分之一的基因表達(dá)產(chǎn)生了差異。
研究人員利用最先進(jìn)的手段,對2.3萬個人類基因的排序和表達(dá)進(jìn)行了分析,并將三組柏柏爾族摩洛哥人的基因進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)人體免疫功能受地區(qū)因素的影響很大,可能會影響人體對疾病和炎癥的易感染程度。因?yàn)椋⒉皇撬谢蚨紩谕粫r間或者在人體所有細(xì)胞中得到表現(xiàn),而基因的表達(dá)與否與居住環(huán)境有關(guān)。
例如,與呼吸有關(guān)的基因在都市人群中比游牧人口或農(nóng)耕人口更加活躍。造成這種差異的原因在于,城市人口遭受更大空氣污染,并經(jīng)?;枷椭夤苎椎燃膊?,因此與呼吸有關(guān)的基因表現(xiàn)得更為活躍。
這就說明,同一個基因可能在城市中會有所表現(xiàn),但在農(nóng)村環(huán)境中就不會表現(xiàn)出來。因此在分析基因與疾病的關(guān)系時,必須考慮環(huán)境的影響。
美國北卡羅來納州立大學(xué)研究人員的結(jié)果并非是首次說明環(huán)境對基因的影響。2007年美國洛杉磯加利福尼亞大學(xué)和芝加哥大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),長期孤獨(dú)的生活方式也會對白細(xì)胞的基因表現(xiàn)造成影響,不過這種影響只限于免疫體系。
以前的研究表明,單身人群更容易患某些疾病,而且這種結(jié)果可能與免疫力低下有關(guān)。于是,加利福尼亞大學(xué)和芝加哥大學(xué)的研究人員對一些志愿者的白細(xì)胞基因表現(xiàn)加以分析。結(jié)果顯示,與社交活躍的人相比,孤獨(dú)感會讓缺乏人際關(guān)系者的免疫系統(tǒng)活動發(fā)生改變,導(dǎo)致炎癥的發(fā)生率增加。盡管這次研究沒有關(guān)注參與者在基因結(jié)構(gòu)上的相似性,但是孤獨(dú)與社交活躍兩組人群的基因表現(xiàn)確實(shí)有差異。研究人員從這個研究結(jié)果分析認(rèn)為,孤獨(dú)會影響人類的生物本能,甚至影響到人類最基本的基因活動。
如果把北卡羅來納州立大學(xué)研究人員的結(jié)果與加利福尼亞大學(xué)和芝加哥大學(xué)的研究人員的研究結(jié)果結(jié)合起來,就會得出環(huán)境的確可以影響基因的表達(dá)并體現(xiàn)為健康和疾病的種種外在現(xiàn)象的結(jié)論。
如果再考慮生活方式,就足以證明,人的命運(yùn)并非完全由基因結(jié)構(gòu)決定。換句話說,基因、行為和環(huán)境是相輔相成的。
責(zé)任編輯張?zhí)锟?/p>