先天和後天,哪一個對人類的影響更大?
2019年01月16日09:23
總體而言,大多數疾病都是遺傳和環境因素相互作用的結果,但是根據疾病的不同,這種相互作用存在很大的差異。
總體而言,大多數疾病都是遺傳和環境因素相互作用的結果,但是根據疾病的不同,這種相互作用存在很大的差異。

  新浪科技訊 北京時間1月16日消息,先天和後天,哪一個對人類的影響更大?這是一個古老而複雜的問題。對此迄今為止最大規模的一項研究或許能提供一些答案。

  哈佛大學的科學家對4500萬美國人——包括數萬對雙胞胎——在24年間的數據進行了分析,試圖瞭解哪些疾病是由遺傳因素引起的,哪些疾病受環境因素影響更大。

  總體而言,大多數疾病都是兩者相互作用的結果。環境可以改變基因的表達,而基因可以影響人體對環境的反應。然而,根據疾病的不同,這種相互作用存在很大的差異。哈佛大學的科學家希望能瞭解不同疾病受何種因素的影響最大。這項新研究發現,認知問題與遺傳因素的聯繫最為緊密,而眼病受環境因素的影響最大。

  在超過6000種遺傳性疾病中,我們可以看到明顯的因果關係:少數基因的缺失引發了疾病。檢測這些缺失基因是一項大規模的國際合作項目——人類基因組計劃(Human Genome Project,簡稱HGP)——的目標之一。該計劃已經在2003年完成。

  繪製基因組圖譜是一項偉大的成就,但只揭示了故事的一小部分。人類——以及所有動物——遠不止是DNA的總和。每個人的DNA都是獨一無二的,每個人所處的環境甚至更加獨特,並且不斷變換。於是,分析“先天和後天哪個更為重要”這一問題就變得令人生畏。

  雙胞胎——最好是同卵雙生——長期以來一直是遺傳學家十分喜歡的研究對象,因為他們提供了難得的機會,可以觀察相同DNA在不同環境中的變化。哈佛大學的研究人員在保險信息數據庫中收集了4500萬人的數據,並將遺傳數據、診斷數據和關鍵醫療統計數據(如身高、體重等)與研究對象的郵政編碼進行比較,推測出社會經濟情況等環境影響。

  對研究人員的分析來說,儘管所有信息都很重要,但其中56000對雙胞胎提供了一些最關鍵的數據。當然,這項大規模研究還無法解決“先天還是後天”這一複雜的問題,但確實揭示了眾多疾病風險因素。

  研究人員分析了560種疾病,涉及肌肉、骨骼、認知、眼睛、呼吸和生殖等方面其中有將近40%都受到遺傳因素影響。另一方面,環境因素至少部分引發了四分之一的疾病。

  遺傳因素與眼部疾病的發生幾乎沒有關係。相反,42種眼部疾病中有27種是環境因素引發的。結締組織疾病(比如類風濕性關節炎)受DNA的影響最小,而生殖系統疾病受環境影響最小。對於認知方面的疾病,有五分之四是遺傳因素導致的。

  易患遺傳疾病的傾向還預測了人們每月花在醫療保健上的費用的60%。因此,這些遺傳成分甚至可能通過改變疾病風險的方式,使環境因素(社會經濟狀況)發生改變。呼吸系統疾病與環境因素的密切程度僅次於眼部疾病,48種這類疾病中有34種與環境因素高度相關。總體而言,根據雙胞胎的數據,環境因素對疾病預測的影響弱於遺傳因素。

  但是,關於哪些環境因素對疾病風險的影響最大,研究結果令人擔憂。在人們長期以來的認知中,較貧窮的美國人健康情況更為糟糕。這項發表在《自然-遺傳學》(Nature Genetics)雜誌上的研究證實了這一點:社會經濟地位會影響145種不同的疾病,並且與肥胖症的聯繫最為緊密。

  研究作者之一、哈佛大學醫學院生物信息學助理教授齊拉格·帕特爾(Charig Patel)說:“這一發現揭示了一系列問題,包括社會經濟狀況和生活方式的改變是否會影響肥胖症,以及如何與肥胖症的遺傳易感性進行比較。”

  該研究的結果還表明,氣候變化已經對我們的健康產生了巨大影響,並且還將繼續。溫度變化改變了117種疾病的風險,甚至超過了有害空氣質量的影響。

  研究作者認為,在研究基因作用的同時,應當繼續探索各種疾病中眾多看似微妙的環境因素,這將有助於為開發更好的預防措施和治療方案,而不僅僅是獲得新的認識。“先天還是後天的問題是我們研究的核心。可以預見,在研究多種疾病中基因與環境的相對貢獻時,這種大規模分析的價值將充分體現,”帕特爾博士說道。

  論文第一作者齊拉格·拉卡尼(Chirag Lakhani)補充道:“我們的發現可以為後續的研究工作提供指引,並幫助科學家縮小關注的範圍。”(任天)

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