加载中…辩证基因与疾病的关系
(2016-03-05 16:20:52)
标签：
自闭症基因疾病 |
分类： 理性生活 |
前言：这是一篇计划外的博文。之前我发过一篇自闭症的博文，就提到过基因与自闭症之间的关系。之后，顺便也关注了知乎上的相关讨论，看到了其他网友的观点，因此，特地对基因与疾病的关系进行展开说明，以正视听，顺带继续我的科普写作。
看到有网友认为自闭症病因“基因层面的说法仅仅是猜测”，我觉得这种说法本身才是对学术界看待自闭症问题的猜测，也是对基因控制生命方式的不理解。
基因控制生命的方式，随着对基因的深入了解，而越发显示出复杂来。但学术界总体的趋势是，越来越多的疾病，分子层面的病因被归结为基因相关，乃至基因决定。但自闭症或自闭症谱系障碍，可能是人类已知的最神秘和复杂的疾病，它的相关特征基因的检出率，高的也只有百分之十几，但除了谱系归类大幅拓展了样本的问题外，本身这也是多基因疾病的正常现象。我在文中也提到，还应该考虑到基因表达调控方面的原因（但表观遗传学的发展还相对很短暂，大量的未知）。其实方向是很明确的，这疾病分子层面的病因一定是基因的，否则环境多变，但几十年间，全球各地，核心症状不会这么稳定。
该网友的理解，相信也代表了很多人。其背景是，80年代之前学术界对基因的认识，那时候，人们认为遗传密码仅仅是碱基对的排列顺序（所谓“序列”），就像书中的字母排列顺序，如果是基因疾病，那么一定会有对应的基因出问题，那就是致病基因。而所谓遗传，也仅仅是把这些排列顺序给遗传下来。但那时候（人类基因组计划完成）就发现了疑点，就是真核生物，包括人类，有限的遗传编码和多样的性状之间的不匹配，就是说用测得的有意义的（外显子）序列，很多人体内出现的分子、功能，都解释不了，但当时并不确定那些遗传信息藏在哪里。那时候的基础研究成果，就发展出了现在的孕检技术，自己看一下就知道，所有的孕检，都只能针对单基因遗传病和染色体疾病，比如苯丙酮尿症、血友病、唐氏综合征等等。这些疾病在基因层面的复杂程度是很低的，但这些疾病在人类已知疾病中的比例也很低，大量的疾病（当然指非外源病原体）、亚健康症状，被越来越多揭示出有基因层面的原因在。基因层面的原因包括但不限于碱基对的排列出现了错误。因为现在已经发现DNA的三维空间结构也是遗传信息，也能改变最终的性状。内含子的重复程度等变异，也能改变最终性状。甲基化水平，也能改变最终性状。而我这里提到的，肯定只是很不全面的研究成果。
其实，我们目前的技术刚刚开始关注基因的分子的实像，而以前更多的是一种统计分析，在试纸上分析某类特征的分布。如果之前的技术称为基因1.0时代，那么现在刚刚开始进入基因2.0时代。但遗憾的是，只有世界上少数几个研究所才进入了基因2.0时代，不知什么时候才能进入寻常百姓能够看的医院里。
上海新华医院儿科遗传科，做基因全序列，三个人要两万多，有夫妻和自闭症孩子，做出来，没发现什么差别（该母亲的同事原话如此，我觉得实际意思是三个人都没法发现那些已知的自闭症基因，即网友提到的“没有重叠”），没有差别就意味着没法进行产前筛查，所以他们又要了一个孩子，这个孩子虽然未被诊断为自闭症，但却有显著的学习障碍。这就是基因1.0时代所能做的了。如果错误理解了这个结论，就很可能认为自闭症和基因没关系。但几年以前，司法上的基因鉴定居然无法区分同卵双生子，即这两个人在司法鉴定里面只能判定为同一人，所以法官碰到这种情况，只能把两人都释放了。但其实我们知道同卵双生子的表观性状可能有显著变化，比如他们的性取向可能不同。随着技术的发展，人类对基因的细节了解的越来越多，现在已经有办法在司法鉴定中区分了。所以以前我们可以看到电影中的克隆人，一群都一个样子，一个面孔一个行为方式，这其实是不真实的。随着技术的进一步发展，甚至我们最终会发现，别说同卵双生子或克隆人了，我们绝大多数人都是“嵌合体”。就是我们同一个人身上不同的细胞的基因差别都会被发现。而这些复杂而多样的微妙差别，就决定了每个个体的体质和对疾病的易感程度，也决定了为什么每个人身上总有一些器官或系统相对弱而另一些相对强。
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看到有网友认为自闭症病因“基因层面的说法仅仅是猜测”，我觉得这种说法本身才是对学术界看待自闭症问题的猜测，也是对基因控制生命方式的不理解。
基因控制生命的方式，随着对基因的深入了解，而越发显示出复杂来。但学术界总体的趋势是，越来越多的疾病，分子层面的病因被归结为基因相关，乃至基因决定。但自闭症或自闭症谱系障碍，可能是人类已知的最神秘和复杂的疾病，它的相关特征基因的检出率，高的也只有百分之十几，但除了谱系归类大幅拓展了样本的问题外，本身这也是多基因疾病的正常现象。我在文中也提到，还应该考虑到基因表达调控方面的原因（但表观遗传学的发展还相对很短暂，大量的未知）。其实方向是很明确的，这疾病分子层面的病因一定是基因的，否则环境多变，但几十年间，全球各地，核心症状不会这么稳定。
该网友的理解，相信也代表了很多人。其背景是，80年代之前学术界对基因的认识，那时候，人们认为遗传密码仅仅是碱基对的排列顺序（所谓“序列”），就像书中的字母排列顺序，如果是基因疾病，那么一定会有对应的基因出问题，那就是致病基因。而所谓遗传，也仅仅是把这些排列顺序给遗传下来。但那时候（人类基因组计划完成）就发现了疑点，就是真核生物，包括人类，有限的遗传编码和多样的性状之间的不匹配，就是说用测得的有意义的（外显子）序列，很多人体内出现的分子、功能，都解释不了，但当时并不确定那些遗传信息藏在哪里。那时候的基础研究成果，就发展出了现在的孕检技术，自己看一下就知道，所有的孕检，都只能针对单基因遗传病和染色体疾病，比如苯丙酮尿症、血友病、唐氏综合征等等。这些疾病在基因层面的复杂程度是很低的，但这些疾病在人类已知疾病中的比例也很低，大量的疾病（当然指非外源病原体）、亚健康症状，被越来越多揭示出有基因层面的原因在。基因层面的原因包括但不限于碱基对的排列出现了错误。因为现在已经发现DNA的三维空间结构也是遗传信息，也能改变最终的性状。内含子的重复程度等变异，也能改变最终性状。甲基化水平，也能改变最终性状。而我这里提到的，肯定只是很不全面的研究成果。
其实，我们目前的技术刚刚开始关注基因的分子的实像，而以前更多的是一种统计分析，在试纸上分析某类特征的分布。如果之前的技术称为基因1.0时代，那么现在刚刚开始进入基因2.0时代。但遗憾的是，只有世界上少数几个研究所才进入了基因2.0时代，不知什么时候才能进入寻常百姓能够看的医院里。
上海新华医院儿科遗传科，做基因全序列，三个人要两万多，有夫妻和自闭症孩子，做出来，没发现什么差别（该母亲的同事原话如此，我觉得实际意思是三个人都没法发现那些已知的自闭症基因，即网友提到的“没有重叠”），没有差别就意味着没法进行产前筛查，所以他们又要了一个孩子，这个孩子虽然未被诊断为自闭症，但却有显著的学习障碍。这就是基因1.0时代所能做的了。如果错误理解了这个结论，就很可能认为自闭症和基因没关系。但几年以前，司法上的基因鉴定居然无法区分同卵双生子，即这两个人在司法鉴定里面只能判定为同一人，所以法官碰到这种情况，只能把两人都释放了。但其实我们知道同卵双生子的表观性状可能有显著变化，比如他们的性取向可能不同。随着技术的发展，人类对基因的细节了解的越来越多，现在已经有办法在司法鉴定中区分了。所以以前我们可以看到电影中的克隆人，一群都一个样子，一个面孔一个行为方式，这其实是不真实的。随着技术的进一步发展，甚至我们最终会发现，别说同卵双生子或克隆人了，我们绝大多数人都是“嵌合体”。就是我们同一个人身上不同的细胞的基因差别都会被发现。而这些复杂而多样的微妙差别，就决定了每个个体的体质和对疾病的易感程度，也决定了为什么每个人身上总有一些器官或系统相对弱而另一些相对强。
而我们个体的发育成长，经历了多次细胞分裂，分裂中的变异是随机而不可预设的，所以最终个体不同部位的遗传信息自然会有不同（只是目前的技术还不足以发现和研究这些不同，除非正好出现了大的变异导致的非常明显的不同，他们被称为“嵌合体”，比例很少。但什么变异才足够显著，是相对的，更原始的技术连嵌合体都发现不了）。如果父母的神经母细胞没有自闭症遗传信息及其表达，但精母或卵母细胞却有自闭症的遗传信息（因为神经母细胞和精母细胞已经在它们的共同祖先分裂后分道扬镳了），就会导致父母没有自闭症（神经母细胞决定），但他们的卵巢或睾丸中却有大量（但不是全部，因为它们从不同的“代”分裂分化而来）生殖细胞带自闭症的遗传信息，且这些不同代分裂而来的生殖细胞的基因也不尽相同，导致他们的后代容易罹患相同的疾病，而且还会症状轻重不同，即使父母和家族都一切正常。由于重症自闭症几乎不可能有后代，且重症自闭症又不是由等位基因所遗传，所以我推测大多数重症自闭症就是源自变异的遗传，那么其他有后代的自闭症谱系障碍患者的基因不也完全可能就是这么回事吗？
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