壓力,讓你的基因表現劣質化

重大的壓力或偏差行為,譬如懷胎時遇到饑荒,豐收季節的暴食,才十二歲就天天抽煙,小時候遭遇嚴重的虐待或家暴,會影響基因表現,甚至可能影響下一代的身體健康與壽命,這是「表觀遺傳學」(epigenetics)的初步研究成果。

但如果是一般社會壓力呢?如果是每個人都有機會遇到的壓力,只是持續久一點,壓力大一點,還會不會影響我們的基因表現,甚至遺傳到下一代?

最近一份研究,讓我們多一點想像空間。

◎表觀遺傳學與「甲基化」

簡單說,「表觀遺傳學」的主題是,在沒有基因突變的情況下,為什麼相同的基因組,卻會產生不同的結果?由於會影響的因素太多(如內分泌),狹義的「表觀遺傳學」,重心放在會隨著細胞分裂影響到子代細胞,甚至會透過精卵結合影響到下一代的標記(epigenetic mark)。

什麼關鍵步驟會影響基因表現?目前最受注意的是「甲基化」(methylation),包括DNA甲基化與組織蛋白(histone)甲基化。DNA序列裡有些區段負責調控基因組的活性,組織蛋白則會跟不活動狀態的基因緊密纏繞。大體來說,「甲基化」增加,會讓基因更傾向於「不活化」,影響蛋白質的轉錄(transcription)。異常的甲基化,已證實跟許多身體疾病有關。

◎特里爾社會壓力測試

就在今年八月,第一份研究人類普通壓力與「表觀遺傳學」的論文發佈。這研究採用「特里爾社會壓力測試」(Trier Social Stress Test),這算是中等程度的壓力,會引發一些壓力賀爾蒙如腎上腺素、可體松等的反應。

這社會壓力測試的流程,是把受測者帶進有錄音、錄影設備的房間,站在麥克風前,面對三位陌生的研究人員,模擬應徵工作的五分鐘演說。接著要公開做1022-13,一直減13的心算。這壓力測試還有許多細節,在此不詳述。這一連串流程會增加受測者感受到的心理壓力,但這的確談不上是重大壓力。

◎研究結果是:壓力對基因有立即影響!

這群歐洲的學者,在壓力測試之前、之後、以及休息90分鐘後,測量周邊血液裡「催產素受器」(oxytocin receptor)基因的甲基化程度—–催產素是哺乳類壓力反應裡的重要因子。結果是:壓力測試後,果然甲基化程度大增。但休息90分鐘後,「甲基化」程度就恢復,甚至比原先還下降一些。

這代表什麼呢?這研究確認,中等程度的壓力,會對某些敏感的基因立即帶來負面影響(研究中另一個測量的BDNF—腦衍生神經滋長因子的基因則不受影響)。但適當休息後,這負面影響就會消除,甚至帶來代償性的活化反應。

問題是,如果這壓力持續不斷,承受壓力時間遠大於休息時間,這「甲基化」是不是就會定型,開始複製到子代細胞,讓基因後續的表現劣質化?

如果我們多補充一些加強「去甲基化」的食品,是不是可以增強基因的「抗壓性」,增加緩衝時間?「甲基化」也跟癌症有關,這「營養基因體學」(nutrigenomics)的學問,肯定是未來熱門議題,也會讓許多人因此花大錢買健康食品,卻不知到底有沒有效。

進一步想,西方國家強調小學生不要過度學習、要多運動多玩樂;出社會後講究準時下班,不強調什麼血尿責任制。東亞國家則相反。從這研究來看,從小持續承受壓力的族群,會不會反而辜負了基因原有的潛力?

這創新研究有許多研究限制,也許還要好幾年,研究者才能告訴我們,多大、持續多久的壓力,才會造成休息一小時也無法挽回的基因劣化。但或許也會有研究告訴我們,運動、瑜伽、腹式呼吸或不加班的生活,以及成功的心理治療,可以加強「去甲基化」,消解壓力帶來的負面影響。

我猜想,持續加班到可能會過勞死的生活,應該是會對我們的基因表現帶來傷害。就算被說草莓,就算被說一代不如一代,我們還是要想清楚,生活是為了什麼。就算多賺了一些錢,可以在台北買一間公寓,換來全身過度甲基化的劣質基因,值得嗎?

文獻索引

DNA methylation and human disease. Nature reviews. Genetics (2005) Vol6 p597-610

Dynamic changes in DNA methylation of stress-associated genes (OXTR, BDNF ) after acute psychosocial stress. Translational Psychiatry(2012) Vol 2, Issue 8

The Trier Social Stress Test– A Tool for Investigating Psychological Stress Response in a Laboratory Setting.  Neuropsychobiology 1993;28:76-81

Epigenetics: The Ultimate Mystery of Inheritance (Richard C. Francis)

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