父亲的饮食决定你的未来？

　　

    当有一天你发现自己吃得好、穿得好、调理得也好，但身体仍然虚弱时，你或许该从父辈当年的饮食上找原因了。美国每日健康资讯网站日前载文，认为父亲的饮食结构对子女的健康有重要影响。这是多国从事表观遗传学研究的专家的新发现。

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    不良饮食给后代两份“大礼”

　　一项由美国马萨诸塞州大学医学院、以色列希伯来大学的专家合作完成的研究表明，雄性小鼠长期的低蛋白饮食，会使幼鼠与脂质和胆固醇有关的基因出现突变，增加其罹患心脏病和其他心血管疾病的危险。无独有偶，不久前澳大利亚学者的一项研究称，高糖饮食会导致后代罹患糖尿病。

研究人员的最新成果披露了这样一个鲜为人知的事实：饮食会带来不可忽略的遗传变化，不良饮食习惯可能意味着你的后代会收到一份“遗传礼物”。遗憾的是，这份礼物分量很足，但非常不受欢迎。它意味着你的后代患心脏病、糖尿病的危险增加。这些最新研究成果均发表在国际顶级学术期刊上，足以引起人们的警觉。

 

    不受欢迎的礼物之一：心脏病

　　由马萨诸塞州大学医学院教授奥利弗·兰杜主导完成的这项研究，是表观遗传学的又一新成果，论文发表在美国权威学术期刊《细胞》上。

表观遗传学（ｅｐｉｇｅｎｅｔｉｃｓ）又称为实验遗传学、化学遗传学或基因外调节系统等，是遗传学中的一个崭新分支。经典遗传学以研究基因序列影响生物学功能为核心，通常的方法是对比基因序列改变前后的生物学功能变化。表观遗传学所要寻求的答案则是，在不改变基因序列的前提下，基因功能可逆的、可遗传的变化是如何表达的。这些变化包括ＤＮＡ（脱氧核糖核酸）的甲基化修饰、组蛋白的各种修饰等。表观遗传学注重除了基因本身以外其他因素如环境的影响，从一开始就与人们的日常生活密切相关。

该研究以两组雄鼠为对象，其中一组（实验组）刚断奶就开始喂其低蛋白食物，直至这些老鼠性发育成熟；另一组正常喂养的小鼠作为对照组。之后，他们对这些雄鼠的下一代进行研究，发现了一些显著变化：在肝脏内与脂质和胆固醇的生物合成有关的基因表达增强，与胆固醇脂（抑制胆固醇在肝脏内的生物合成）有关的基因表达减弱。尽管小鼠的基因组序列并未发生实质性改变，但其新陈代谢功能已受到严重影响，罹患心脏病的几率大增。

有人或许会奇怪，既然基因组没发生突变，不受欢迎的遗传表达是怎样从父辈传到第二代呢？这里发挥关键作用的是ＤＮＡ甲基化。ＤＮＡ甲基化指的是在ＤＮＡ碱基上加入甲基基团的化学修饰现象，这种变化虽然不如基因突变那样“深入骨髓”，却能引起染色质结构、ＤＮＡ构象、ＤＮＡ稳定性及ＤＮＡ与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。ＤＮＡ甲基化程度不同，基因表达也会有所不同。

研究人员在下一代小鼠ＤＮＡ胞嘧啶（ＤＮＡ的4种碱基之一）上观察到了甲基化程度的适度改变（约20％）。例如，一种称为过氧化物酶体增殖物激活型受体（Ｐｐａｒａ）的基因就发生了甲基化改变，这种基因对调节胆固醇和在肝脏中转换脂类起着至关重要的作用。这些相对显著的ＤＮＡ甲基化程度的改变是不良饮食长期作用的直接结果。

“不可思议的是，父母遗传给我们的不只有基因，”研究小组负责人、马萨诸塞州大学医学院的奥利弗·兰杜在报告中说，“父母‘告诉’我们事情的方式有许多。”

 

   不受欢迎的礼物之二：糖尿病

　　兰杜与合作者的研究成果，会让一部分人尤其是计划要小孩的年轻夫妻注意自己饮食中的蛋白质含量。无独有偶，就在不久前，澳大利亚新南威尔士大学医学院教授玛格丽特·莫里斯发表在英国《自然》期刊上的一篇论文表明，雄性小鼠长期食用高脂肪食物，会使其雌性后代出现血糖代谢障碍，增加患糖尿病的危险，但这种效应对雄性后代并不明显。

莫里斯的研究团队让一组（实验组）雄鼠摄入高脂肪的食物，而对照组的雄鼠则用正常的食物喂养。用高脂食物喂养的老鼠出现超重现象并表现出Ⅱ型糖尿病的两个主要症状：血糖代谢障碍以及胰岛素抵抗的问题。这本在预料之中，真正令人吃惊的是，研究人员继续对肥胖老鼠的雌性后代进行检查时，发现它们也出现了胰岛素和血糖调节障碍的问题。另一方面，健康的雄鼠其雌性后代也是健康的。

人体的血糖浓度由胰脏的胰岛β细胞团分泌的胰岛素控制。这些细胞成团形成一个个的“岛”。研究人员注意到，和对照组的雌鼠相比，父亲肥胖的雌鼠发生了胰岛萎缩。接下来，研究人员开始调查导致这种遗传效应的原因。肥胖雄鼠的雌性后代身上600个以上的胰岛出现了基因表达的改变，但由于基因序列本身并无变化，研究人员认为，ＤＮＡ甲基化再一次充当了重要角色。

研究人员发现最大的基因表达改变发生在一个名为Ｉｌ13ｒａ2的基因上，这种基因可以调节不同的胰腺癌细胞系的生长和入侵，其基因的表达可以通过ＤＮＡ甲基化改变。实验结果表明，实验组后代Ｉｌ13ｒａ2基因的甲基化水平是8．9±2．2％，约为控制组的25％（33．6±4．0％）。这种基因甲基化可能是实验组小鼠后代出现血糖代谢障碍的罪魁祸首。

 

    基因并非一切

　　由于受社会伦理及法律的限制，这些研究很难直接施行于人类。如果在人身上也有同样的现象，就为心血管疾病多发与日渐增加的肥胖人口找到了一个新的解释。这些研究也给在坊间流行的一些“传说”，如准备要孩子的年轻夫妻要控制饮食、保持良好生活习惯等提供了科学依据。妻子可以理直气壮地告诉丈夫：“为了你自己，也为了孩子，请控制饮食。”

发表在《细胞》和《自然》杂志上的这两项成果，对人类繁衍有着重要现实意义，它们给人类对基因的认识带来了同样深刻的改变。自从19世纪60年代奥匈帝国科学家孟德尔提出遗传因子（“基因”的前称）概念以来，人们对基因就着了迷，这种着迷随着上世纪90年代启动的人类基因组计划达到顶峰。

在媒体的报道中，基因似乎无所不能：基因是万病之源，人的生理特征如长相是由基因决定的，一个人的个性、将来也与基因扯上了关系。但这些报道有相当的夸大成分。复旦大学校长、中科院院士杨玉良在2004年举行的第12次院士大会上题为“从肥皂泡到生命过程关于基因后生物学的点滴思考”演讲中曾指出，在基因之外还有很多因素包括物理的、化学的因素，影响着生物学功能的表达。

而表观遗传学就是这样一种“基因本身之外因素的研究”，它着重于环境等因素对基因表达的影响，这些因素不用改变基因序列，却通过对基因的“旁敲侧击”发挥同样重要的作用。人们可以用Ｘ射线照射等方法引发基因突变，在很短时间内让基因表达发生快速改变。环境因素固然不像基因突变那样令人印象深刻，但在更长的时间尺度内，环境因素还是物种进化的决定性力量。