DNA究竟携带着什么？复旦教授为你揭开人体表观遗传的神秘面纱

日前，庆祝复旦大学建校118周年相辉校庆系列第二十一场学术报告会在复旦相辉堂南堂举行，中国科学院院士、复旦大学生殖与发育研究院院长黄荷凤，复旦大学特聘教授、生物医学研究院课题组组长石雨江围绕主题“You are More than Your DNA”分别从临床科学问题和前沿基础研究的角度做报告。

70年前DNA双螺旋结构的发布，开启了现代分子生物学的发展，然而单纯的基于DNA序列信息并不能很好地解释很多复杂的生命活动现象。黄荷凤院士从理论到实验，再到具体的临床诊断，讲述表观遗传在糖尿病的早期预防的重要作用；石雨江教授重点讲述表观遗传学发展史以及与人体发育、成长和衰老的关系，就大家关心的如何长寿问题做出回答。

(资料图片)

中国糖尿病患者居全球第一，庞大的人口基数让糖尿病防控压力剧增。寻求防控思路的转变，找到突破口，迫在眉睫。对此，黄荷凤团队聚焦发育起源糖尿病，从发育角度探索糖尿病发生的机制和早期防控策略。

当一位女性怀孕前就是一个糖尿病病人，这个卵母细胞会不会将糖尿病的易感性传递后代？研究发现，卵母细胞直接将糖尿病的易感性传递到子一代。而子一代糖耐受量的受损，则是由于胰岛素分泌障碍。

高糖来源卵母细胞如何将疾病易感性遗传给下一代？带着这个问题，团队对高糖卵母细胞进行检测，发现高糖环境会导致卵母细胞中重要去甲基化酶TET3（tet methylcytosine dioxygenase 3）表达降低。而高糖卵母细胞受精后，雄原核去甲基化的水平会降低。

高糖卵子来源子一代的胰岛具体发生了些什么？通过对子一代的检测，团队发现，在高糖卵母细胞来源子代胰岛中，Gck等胰岛素分泌基因呈高甲基化异常，这一高甲基化修饰状态在受精卵、囊胚、胎鼠、和成年后都有呈现。它是使得子代胰岛素分泌出现障碍、糖耐量异常的“凶手”。

黄荷凤团队对于TET3介导卵母细胞起源糖尿病机制的研究成果，已于2022年5月发表在Nature杂志上。“大家可能觉得，一切工作到发完一篇文章，是不是就结束了？”黄荷凤说，“但身为一名临床医生，我的工作不能在这里结束。”

黄荷凤对于团队的研究成果作了临床思考。“面对现阶段无法完全治愈的糖尿病，最好的应对方法就是早期预防，”黄荷凤说，“而最好的预防，应该从生命的源头开始。”于是，她的门诊多了一个，叫“孕前门诊”。

这一设想为糖尿病，乃至慢病领域的全周期管理提供了新思路。目前，围孕期体重管理糖脂筛查与干预，都已列入临床路径。“国家提出的全生命周期健康呵护，我认为就是从精子、卵子的阶段开始干预。”黄荷凤最后提醒，针对后代的糖尿病预防并不只是女生的责任，男生也一样要控制代谢，“一定要在身体状况正常的情况下再考虑生育”。

从经典孟德尔遗传学和分子遗传学引入，石雨江则表示，关于 “You are more than your DNA”这个概念是一个发展的过程。现在给出这个概念，并不意味着我们忽视经典遗传学的重要意义，而是回过头来看，“其实遗传有受到表观遗传的调控”。

在现场，石雨江用表观遗传学和人的生命起源，成长和衰老的三个例子揭开人类的长寿密码。

遗传学研究主要是围绕DNA序列信息进行研究，而表观遗传学则主要是研究DNA序列非依赖性的遗传调控。表观遗传学与癌症发生、发展和转移有何关系？癌症通常被认为是个遗传病，但现在大家比较接受癌症某种意义上也是个表观遗传关联性疾病。在众多的肿瘤表观遗传学研究中，DNA甲基化的改变作为一个影响因素，可以直接导致癌症的产生。“表观遗传是可逆的，甲基化这个‘开关’可去掉、可加上，可以控制甲基的效果，影响人体内部的致癌因素。”

表观遗传学和人的衰老关系是石雨江在复旦正在聚焦做的研究。衰老从什么时候开始？“真正的衰老在受精卵受精以后”。DNA的寿命由谁决定？石雨江觉得应该归功于表观遗传。如果将DNA比作一把小提琴，表观遗传则是演奏的琴谱。衰老不是DNA突变引起，而是表观遗传错乱引起。逆转错乱的表观遗传信息，或许就能让人“返老还童”，良好的运动和饮食习惯能够有助于此。

“老龄化将是本世纪下叶的一个社会痛点。”石雨江和团队选择用表观遗传学来做长寿研究，“我想把我下半生的研究集中到健康长寿领域，和时间赛跑，和我的衰老赛跑”。

新民晚报记者 张炯强

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